SKRIPSI PERENCANAAN JEMBATAN BETON BERTULANG BALOK T SEI NYAHING KOTA SENDAWAR KUTAI BARAT KALIMANTAN TIMUR. Disusun Oleh: Nikolaus Longa ( )

Transkripsi

1 SKRIPSI PERENCANAAN JEMBATAN BETON BERTULANG BALOK T SEI NYAHING KOTA SENDAWAR KUTAI BARAT KALIMANTAN TIMUR Disusun Oleh: Nikolaus Longa ( ) FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NAROTAMA SURABAYA 2015

2 SKRIPSI PERENCANAAN JEMBATAN BETON BERTULANG BALOK T SEI NYAHING KOTA SENDAWAR KUTAI BARAT KALIMANTAN TIMUR Skripsi Ini Diajukan Untuk Melengkapi Sebagian Persyratan Menjadi Sarjana Teknik Sipil Disusun Oleh: Nikolaus Longa ( ) FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NAROTAMA SURABAYA 2015

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan kasih karunia yang senantiasa Ia berikan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Perencanaan Jembatan Beton Bertulang Balok T Sei Nyahing Kota Sendawar Kutai Barat Kalimantan Timur. Maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk melengkapi persyaratan akademik pada jurusan Strata 1 Teknik Sipil Universitas Narotama Surabaya. Selain itu juga untuk memperdalam ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan selama ini terutama yang berkaitan dengan laporan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat bantuan dari banyak pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua serta semua keluarga yang telah memberikan dukungan moril maupun materil. 2. Bapak Ir. Koespiadi M.T selaku dosen pembimbing saya dalam mengerjakan tugas akhir ini. 3. Bapak Ir. Tony Hartono Bagio M.T.,M.M selaku Dekan Universitas Narotama Surabaya. 4. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Universitas Narotama surabaya yang telah bersedia mendidik, mengajar, dan membagi ilmunya kepada penulis. 5. Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011 yang selalu berbagi dalam semua kegiatan baik di dalam maupun luar kampus. Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis menerima saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan laporan ini. Akhirnya,semoga tugas ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan juga bagi penulis. Surabaya, Agustus 2015 Penulis iii

4 ABSTRAK Sarana dan prasarana lalu lintas memainkan peran yang sangat penting dalam pertumbuhan ekonomi suatu daerah. Sarana dan prasarana lalu lintas yang tersedia dengan baik selalu berbanding lurus dengan pertumbuhan ekonomi yang meningkat. Hal ini hendaknya menjadi perhatian pemerintah agar dapat memberikan pelayanan tarnsportasi yang baik bagi warganya. Pembangunan jembatan Sei Nyahing ini merupakan salah satu wujud perhatian Pemerintah Daerah Kota Sendawar, Kutai Barat bagi warganya. Pembangunan jembatan ini merupakan proyek untuk memeperbaiki jembataan lama sehingga proses mobilisasi masyrakatnya menjadi lebih lancar dan aman. Jembatan yang memiliki bentang 25 m dan lebar 9,6 m ini merupakan jembatan beton bertulang balok T. Dalam tugas akhir ini dibahas tentang perencanaan struktur jembatan baik struktur atas maupun struktur bawah jembatan. Perencanaan struktur atas jembatan dimulai dengan perencanaan lantai kendaraan, tiang sandaran dan trotoar dan dilanjutkan dengan perencanaan struktur bawahnya yang meliputi perencanaan pilar, abutmen, dan pondasi. Kata Kunci: Jembatan, Struktur Atas, Struktur Bawah iv

5 DAFTAR ISI Halaman Judul... i Kata Pengantar... iii Abstrak... iv Daftar Isi... v Daftar Gambar... vii Daftar Tabel... ix BAB 1 Pendahuluan Latar Belakang Lokasi Proyek Tujuan Penulisan Rumusan Masalah Metode Penyusunan... 2 BAB II Tinjauan Pustaka Definisi Jembatan Jembatan Beton Bertulang Bagian-bagian Struktur Jembatan Struktur Bawah Struktur Atas Klasifikasi Jembatan Bentuk dan Tipe Jembatan Jembatan Leengkung-Batu (Stone arch bridge) Jembatan Rangka (Truss bridge) Jembatan Gantung (Suspension bridge) Jembatan Beton(Concrete bridge) Jembatan Haubans (Cable stayed) Pembebanan Umum Beton Bertulang Kekuatan Nominal Beton Tegangan Ijin Perencanaan Balok T BAB III Metode Penelitian v

6 3.1 Pengumpulan Data Spesifikasi Konstruksi Perencanaan Struktur Jembatan Peraturan-Peraturan yang Digunakan BAB IV Perhitungan Struktur Atas Jembatan Perhitungan Trotoar Perhitungan Sandaran Perhitungan Plat Lantai Jembatan Perhitungan Gelagar Memanjang Perhitungan Diafragma Perhitungan Plat Injak BAB V Perhitungan Struktur Bawah Jembatan Perhitungan Abutment Data Perencanaan Pembebanan Abutment Perhitungan Pondasi Tiang Pancang Gaya yang Bekerja Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang Perhitungan Pergeseran Tanah Akibat Gaya Lateral Perhitungan Pondasi Tiang Pancang Miring Penulangan Poer Abutment BAB VI Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Hasil Perhitungan Struktur Atas Jembatan Hasil Perhitungan Struktur Bawah Jembatan Saran Daftar Pustaka vi

7 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bagian-bagian jembatan... 4 Gambar 2.2 Bentuk abutment jembatan beton... 6 Gambar 2.3 Pilar... 7 Gambar 2.4 Lantai jembatan Gambar 2.5 Trotoar Gambar 2.6 Diafragma Gambar 2.7 Gelagar memanjang Gambar 2.8 Andas Gambar 2.9 Jembatan tetap Gambar 2.10 Jembatan yang dapat digerakkan Gambar 2.11 Jembatan menurut fungsinya Gambar 2.12 Jembatan menurut material yang dipakai Gambar 2.13 Jembatan berdasarkan bentuk struktur atasnya Gambar 2.14 Jembatan lengkung dari batu Gambar 2.15 Jembatan tipe rangka kayu Gambar 2.16 Jembatan gantung Gambar 2.17 Jembatan prategang Gambar 2.18 Jembatan kabel Gambar 2.19 Distribusi beban T Gambar 2.20 Distribusi beban D yang bekerja pada jembatan Gambar 2.21 Ketentuan beban D Gambar 2.22 Muatan pada sandaran Gambar 2.23 Balok T dalam momen postif dan negatif Gambar 2.24 Lebar efektif balok dengan sayap Gambar 4.1 Penampang melintang sandaran Gambar 4.2 Pembebanan pada sandaran jembatan Gambar 4.3 Penulangan tiang sandaran arah memanjang Gambar 4.4 Penulangan tiang sandaran arah melintang Gambar 4.5 Plat yang menumpu pada 2 tepi yang sejajar yang memikul beban terpusat vii

8 Gambar 4.6 Penyaluran beban oleh roda Gambar 4.7 Pembebanan sementara pada kendaraan Gambar 4.8 Penulangan plat lantai arah memanjang Gambar 4.9 Penulangan plat lantai arah melintang Gambar 4.10 Penampang memanjang jembatan Gambar 4.11 Penampang melintang balok T Gambar 4.12 Penulangan balok T arah melintang Gambar 4.13 Penulangan balok T arah memanjang Gambar 4.14 Penulangan diafragma arah melintang Gambar 4.15 Penulangan diafragma arah memanjang Gambar 4.16 Plat injak Gambar 4.17 Penulangan plat injak arah melintang Gambar 4.18 Penulangan plat injak arah memanjang Gambar 5.1 Titik berat abutment Gambar 5.2 Beban akibat beban tanah di atas abutment Gambar 5.3 Beban akibat gaya rem dan traksi Gambar 5.4 Gaya akibat gaya geser pada tumpuan Gambar 5.5 Beban akibat gempa Gambar 5.6 Beban akibat tekanan tanah akif Gambar 5.7 Pembebana kepala abutment Gambar 5.8 Penulangan kepala abutment arah melintang Gambar 5.9 Penulangan kepala abutment arah memanjang Gambar 5.10 Penulangan badan abument arah melintang Gambar 5.11 Penulangan badan abument arah memanjang Gambar 5.12 Denah pondasi tiang pancang Gambar 5.13 Denah pondasi tiang pancang miring Gambar 5.14 Poer abutment Gambar 5.15 Penulangan poer abutment arah melintang Gambar 5.16 Penulangan poer abutment arah memanjang viii

9 DAFAR TABEL Tabel 2.1 Jenis-jenis abutment jembatan... 6 Tabel 2.2 Jumlah maksimum lajur lalu-lintas rencana Tabel 3.1 Muu beton K 350 dan tegangan yang diijinkan Tabel 3.2 Tegangan-tegangan baja beton yang diijinkan Tabel 4.1 Momen lentur total Tabel 5.1 Perhitungan titik berat abutment Tabel 5.2 Kombinasi pembebanan dan gaya Tabel 5.3Kombinasi pembebanan dan gaya I Tabel 5.4 Kombinasi pembebanan dan gaya II Tabel 5.5 Kombinasi pembebanan dan gaya III Tabel 5.6 Kombinasi pembebanan dan gaya IV Tabel 6.1 Dimensi struktur atas jembatan Tabel 6.2 Kebutuhan tulangan struktur atas jembatan Tabel 6.3 Dimensi struktur bawah jembatan Tabel 6.4 Kebutuhan tulangan struktur bawah jembatan ix

10 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pertumbuhan ekonomi suatu daerah sangat dipengaruhi oleh sarana transportasinya. Sarana transportasi yang memadai memudahkan mobilisasi masyarakat dalam berbagai aktiviatas kehidupan. Sarana transportasi berupa jalan yang baik, jembatan yang kuat, serta sarana-sarana lainnya hendaknya menjadi perhatian pemerintah bagi pemenuhan kebutuhan masyarakatnya. Sarana transportasi yang baik sangat menunjang terciptanya iklim ekonomi yang baik pula bagi masyarakat setempat. Menyadari akan pentingnya hal ini, Pemerintah Kabupaten Kutai Barat melalui Dinas Pekerjaan Umum melakukan pembangunan jembatan di Kota Sendawar. Jembatan adalah suatu struktur konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai saluran irigasi dan pembuang. Jembatan di Kota Sendawar ini menghubungkan daerah yang terpisah oleh sungai Sei Nyahing. Selama ini utnuk menyebrangi sungai Sei Nyahing masyarakat setempat menggunakan jembatan sementara yang belum memenuhi kelayakan sebuah jembatan secara sempurna. Proyek pembangunan jembatan Sei Nyahing ini merupakan pekerjaan yang sangat penting dalam arus transportasi masyarakat Kota Sendawar. Selanjutnya hal ini tentu berpengaruh pada pertumbuhan ekonomi masyarakat setempat. Dengan pembangunan jembatan ini, proses mobilisasi masyarakat Kota Sendawar menjadi lebih lancar dan aman. Seiring dengan makin berkembangnya teknologi angkutan jalan raya maka konstruksi jembatan harus direncanakan sesuai dengan tuntutan transportasi baik dari segi kenyamanan, keamanan, maupun keindahan. Oleh karena itu proses perencanaannya harus diperhitungkan dengan sebaik mungkin. Pada umumnya perhitungan jembatan terbagi atas dua bagian penting yaitu bagian atas jembatan dan bagian bawah jembatan. Bagian atas jembatan akan memikul langsung beban beban lalu lintas diatasnya sedangkan bagian bawah jembatan memikul beban diatasnya dan meneruskan beban beban tersebut ke lapisan tanah keras.

11 1.2 Lokasi Proyek Proyek pembangunan jembatan Sei Nyahing ini berlokasi di Kota Sendawaar, Kabupaten Kutai Barat, Kalimantan Timur. 1.3 Rumusan Masalah Rumusan yang penulis bahas dalam tugas akhir ini adalah: 1. Bagaimana perhitungan perencanaan bangunan atas jembatan? 2. Bagaimana perhitungan perencanaan bangunan bawah jembatan menggunakan metode beton bertulang? 1.4 Tujuan Penulisan Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah antara lain; 1. Untuk menghitung bangunan atas jembatan. 2. Untuk menghitung bangunan bawah jembatan menggunakan metode beton bertulang. 1.5 Metode Penyusunan Metode yang penulis gunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah antara lain: 1. Pengumpulan Data Digunakan untuk memperoleh data yang berhubungan dengan analisa yang dibahas. 2. Metode Kepustakaan Digunakan untuk mendapatkan acuan dari buku-buku referensi. 3. Metode Bimbingan Dilakukan dengan dosen mengenai masalah yang dibahas untuk mendapatkan petunjuk dalam pembuatan tugas akhir. 2

12 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Jembatan Menurut wikipedia bahasa indonesia jembatan merupakan struktur yang dibuat untuk menyebrangi jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta api ataupun jalan raya. Jembatan juga merupakan bagian dari infrastruktur transportasi darat yang sangat vital dalam aliran perjalanan ( Sedangkan menurut Struyk dan Veen jembatan adalah suatu konstruksi yang gunanya untuk meneruskan jalan melelui rintangan yang berada lebih rendah. Rintangan ini biasanya jalan lain(jalan air atau jalan lalu lintas biasa). (Struyk dan Veen, 1984). Selanjutnya menurut Supriyadi dan Muntohar jembatan adalah suatu bangunan yang memungkinkan suatu jalan menyilang sungai/saluran air, lembah atau menyilang jalan lain yang tidak sama tinggi permukaannya. Secara umum suatu jembatan berfungsi untuk melayani arus lalu lintas dengan baik, dalam perencanaan dan perancangan jembatan sebaiknya mempertimbangkan fungsi kebutuhan transportasi, persyaratan teknis dan estetika-arsitektural yang meliputi : Aspek lalu lintas, Aspek teknis, Aspek estetika. (Supriyadi dan Muntohar, 2007) Jembatan Beton Bertulang Balok T Jembatan beton bertulang balok T merupakan merupakan jembatan yang konstruksinya terbuat dari material utama bersumber dari beton. Jembatan tipe ini digunakan secara luas dalam konstruksi jalan raya, tersusun dari slab beton yang didukung secara integral dengan gelagar. Penggunaan jembatan ini akan lebioh ekonomis pada bentang ft (15-25 m)pada kondisi normal (tanpa kesalahan pengerjaan). (Supriyadi dan Muntohar, 2007). 2.2 Bagian-bagian Struktur Jembatan Menurut Departement Pekerjaan Umum (Pengantar Dan Prinsip Prinsip Perencanaan Bangunan bawah / Pondasi Jembatan, 1988) Suatu bangunan jembatan pada umumnya terdiri dari 6 bagian pokok, yaitu : 3

13 1. Bangunan atas 2. Landasan 3. Bangunan bawah 4. Pondasi 5. Oprit 6. Bangunan pengaman jembatan Gambar 2.1 Bagian - bagian jembatan Keterangan Gambar : 1. Bangunan Atas 2. Landasan (Biasanya terletak pada pilar / abutment) 3. Bangunan Bawah (fungsinya : memikul beban beban pada bangunan atas dan pada bangunan bawahnya sendiri untuk disalurkan ke pondasi, kemudiandari pondasi disalurkan ke tanah) 4. Pondasi 5. Oprit (terletak dibelakang abutmen, oleh karena itu tanah timbunan di belakang abutment dibuat sepadat mungkin agar tidak terjadi penurunan tanah dibelakang hari) 4

14 Secara umun bentuk dan bagian-bagian suatu struktur jembatan dapat dibagi dalam empat bagian utama, yaitu : struktur bawah, struktur atas, jalan pendekat, bangunan pengaman. Kontruksi jembatan dibagi menjadi 2 (dua) bagian pokok yaitu : 1) Bangunan Bawah ( Sub Structure ) Abutment ( Kepala Jembatan ) Pondasi Pilar 2) Bangunan Atas (Upper Structure) Lantai kendaraan. Trotoar Gelagar diafragma. Gelagar induk. Perletakan atau andas Plat injak Struktur Bawah Menurut Departemen Pekerjaan Umum (Modul Pengantar Dan Prinsip- Prinsip Perencanaan Bangunana Bawah / Pondasi Jembatan, 1988), fungsi utama bangunan bawah adalah memikul beban beban pada bangunan atas dan pada bangunan bawahnya sendiri untuk disalurkan ke pondasi. Selanjutnya bebanbeban tersebut oleh pondasi disalurkan ke tanah. Bangunan bawah jembatan terdiri dari: 1) Kepala Jembatan (abutment) Karena letak abutment yang berada di ujung jembatan maka abutment ini berfungsi juga sebagai penahan tanah. Umumnya abutment dilengkapi dengan konstruksi sayap yang berfungsi menahan tanah dalam arah tegak lurus as jembatan. Jenis abutment yang dipilih dilihat dari tinggi badan abutment tersebut. Bentuk alternatif abutment tertera seperti dibawah ini : 5

15 Tabel 2.1 Jenis-jenis abutment jembatan Jenis Abutment Tinggi ( meter ) Pangkal Tembok Penahan kantilever 0-8 Pangkal Tembok Penahan Gravitasi 3-4 Pangkal Tembok Penahan Kontrafort 6-20 Pangkal Kolom Spill Through 0-20 Pangkal Balok Cap Tiang Sederhana 0-20 Pangkal Tanah Bertulang 5-15 Dari beberapa alternatif tersebut diatas dipilih tipe abutment tembok penahan kontrafort dengan bahan beton. Abutmen tipe ini dipilih karena kemampuan abutment menahan beban, kekuatan bahan abutment dan pelaksanaannya mudah. Untuk jembatan beton,bentuk umum dari abutmen beton tersebut diasumsikan tersusun atas elemen-elemen berbentuk segi empat dan segi tiga. Secara umum ada 3 kemungkian bentuk abutmen jembatan beton yang didasarkan kepada tinggi dari abutmen tersebut. - Tipe Dinding - Tipe Balok Kepala/Beam Cap - Peralihan Tipe Dinding dan Beam Cap Tipe dinding Tipe Peralihan Tipe Balok Kepala Gambar 2.2 Bentuk abutmen jembatan beton 2) Pilar Jembatan Pilar merupakan tumpuan gelagar yang terletak di antara ke dua abutment, dimana tujuannya untuk membagi kedua bentang jembatan agar di dapatkan bentang jembatan yang kecil atau tidak terlalu panjang untuk menghindari adanya penurunan yang besar pada bangunan atas. 6

16 Gambar 2.3 Pilar 3) Pondasi Pondasi merupakan bagian dari sebuah jembatan yang meneruskan bebanbeban langsung ke atau dari tanah atau batuan/lapisan tanah keras. Berdasarkan sistemnya, pondasi abutment atau pier jembatan dapat di bedakan menjadi beberapa macam jenis, antara lain : - Pondasi telapak (spread footing) - Pondasi sumuran ( Caisson) - Pondasi tiang (pile foundation) Karena dalam perencanaan jembatan ini menggunakan pondasi tiang pancang maka penulis hanya mengulas mengenai pondasi tiang pancang. Penggolongan pondasi tiang pancang. Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu persatu. a. Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles, 1991) antara lain: 1. Tiang pancanag kayu Tiang pancang kayu ini sangat cocok untuk daerah rawa dan daerahdaerah dimana sangat banyak terdapat hutan kayu seperti daerah Kalimantan, sehingga mudah memperoleh balok/tiang kayu yang panjang dan lurus dengan diameter yang cukup besar untuk digunakan 7

17 sebagai tiang pancang. Persyaratan dari tiang pancang tongkat kayu tersebut adalah : bahan kayu yang dipergunakan harus cukup tua, berkualitas baik dan tidak cacat, contohnya kayu berlian. Semula tiang pancang kayu harus diperiksa terlebih dahulu sebelum dipancang untuk memastikan bahwa tiang pancang kayu tersebut memenuhi ketentuan dari bahan dan toleransi yang diijinkan. 2. Tiang pancang beton - Precast Reinforced Concrete Pile Precast renforced concrete pile adalah tiang pancang dari beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri dari pada beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah dieri penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. - Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton prategang yang menggunakan baja penguat dan kabel kawat sebagai gaya prategangnya. - Cast in Place Pile Pondasi tiang pancang tipe ini adalah pondasi yang di cetak di tempat dengan jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara mengebor tanah seperti pada pengeboran tanah pada waktu penyelidikan tanah. 3. Tiang pancang baja Pada umumnya, tiang pancang baja struktur harus berupa profil baja gilas biasa, tetapi tiang pancang pipa dan kotak dapat digunakan. Bilamana tiang pancang pipa atau kotak digunakan, dan akan diisi dengan beton, mutu beton tersebut minimum harus K250. Kebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk profil H. Karena terbuat dari baja maka kekuatan dari tiang ini sendiri sangat besar sehingga dalam pengangkutan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah 8

18 seperti halnya pada tiang beton precast. Jadi pemakaian tiang pancang baja ini akan sangat bermanfaat apabila kita memerlukan tiang pancang yang panjang dengan tahanan ujung yang besar. 4. Tiang Pancang Komposit. Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga merupakan satu tiang. Kadang-kadang pondasi tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan yang berbeda, misalnya dengan bahan beton di atas muka air tanah dan bahan kayu tanpa perlakuan apapun disebelah bawahnya. Biaya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan sambungan menyebabkan cara ini diabaikan. b. Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua bagian besar, yaitu: 1. Tiang pancang pracetak Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang dicetak dan dicor didalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. 2. Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) ini menurut teknik penggaliannya terdiri dari beberapa macam cara yaitu : - Cara penetrasi alas Cara penetrasi alas yaitu pipa baja yang dipancangkan kedalam tanah kemudian pipa baja tersebut dicor dengan beton. - Cara penggalian Cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan pendukung yang digunakan antara lain penggalian dengan tenaga manusia dan penggalian dengan tenaga mesin. 9

19 2.2.2 Struktur Atas Struktur atas jembatan adalah bagian dari struktur jembatan yang secara langsung menahan beban lalu lintas untuk selanjutnya disalurkan ke bangunan bawah jembatan; bagian-bagian pada struktur bangunan atas jembatan terdiri atas struktur utama, sistem lantai, sistem perletakan, sambungan siar muai dan perlengkapan lainnya; struktur utama bangunan atas jembatan dapat berbentuk pelat, gelagar, sistem rangka, gantung, jembatan kabel (cable stayed) atau pelengkung. Struktur atas jembatan merupakan bagian-bagian jembatan yang memindahkan beban-beban lantai jembatan kearah perletakan. Struktur atas terdiri dari : gelagar-gelagar induk, struktur tumpuan atau perletakan, struktur lantai jembatan/kendaraan, pertambahan arah melintang dan memanjang. 1) Lantai Jembatan Merupakan bagian dari konstruksi jembatan yang memikul beban akibat jalur lalu lintas secara langsung untuk kemudian disalurkan kepada konstruksi di bawahnya. Lantai ini harus diberi saluran yang baik untuk mengalirkan air hujan dengan cepat. Untuk keperluan ini maka permukaan jalan diberi kemiringan sebesar 2 % kearah kiri dan kanan tepi jalan. Lantai kendaraan untuk jembatan komposit ditopang oleh gelagar memanjang dan diperkuat oleh diafragma. Gambar 2.4 Lantai jembatan 2) Trotoar Merupakan bagian dari konstruksi jembatan yang ada pada ke dua samping jalur lalu lintas. Trotoar ini berfungsi sebagai jalur pejalan kaki dan terbuat dari beton 10

20 tumbuk, yang menyatu dan homogen dengan plat lantai kendaraan dan sekaligus berfungsi sebagai balok pengeras plat lantai kendaraan. Gambar 2.5 Trotoar 3) Gelagar Diafragma Komponen ini terletak pada jembatan yang letaknya melintang arah jembatan yang mengikat balok-balok gelagar induk. Komponen ini juga mengika beberapa balok gelagar induk agar menjadi suatu kesatuan supaya tidak terjadi pergeseran antar gelagar induk. Gambar 2.6 Diafragma 4) Gelagar Memanjang Gelagar memanjang ini merupakan tumpuan plat lantai kendaraan dalam arah memanjang.komponen ini merupakan suatu bagian struktur yang menahan beban langsung dari pelat lantai kendaraan. Seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini. 11

21 Gambar 2.7 Gelagar memanjang 5) Perletakan ( Andas) Perletakan (andas) merupakan tumpuan perletakan atau landasan gelagar pada Abutment. Landasan ini terdiri dari landasan roll dan landasan sendi. Landasan sendi dipakai untuk menahan dan menerima beban vertikal maupun horizontal dari gelagar memanjang, sedangkan landasan roll dipakai untuk menerima beban vertikal sekaligus beban getaran. Gambar 2.8 Andas 6) Plat injak Plat injak berfungsi menghubungkan jalan dan jembatan sehingga tidak terjadi perbedaan tinggi keduanya, juga menutup bagian sambungan agar tidak terjadi keausan antara jalan dan jembatan pada pelat lantai jembatan. 12

22 2.3 Klasifikasi Jembatan Menurut Siswanto (1999), jembatan dapat diklasifikasikan menjadi bermacam-macam jenis/tipe menurut fungsi, keberadaan, material yang dipakai, jenis lantai kendaraan dan lain-lain seperti berikut : 1) Klasifikasi jembatan menurut keberadaannya (tetap/dapat digerakkan) Jembatan tetap seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.9 di bawah ini, dapat terbuat dari : a. Jembatan kayu, b. Jembatan baja, c. Jembatan beton bertulang balok T, d. Jembatan pelat beton, e. Jembatan beton prategang, f. Jembatan batu, g. Jembatan komposit 13

23 Gambar 2.9 Jembatan tetap Jembatan yang dapat digerakkan (umumnya dari baja) seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.10 di bawah ini, dibagi menjadi : a. Jembatan yang dapat berputar diatas poros mendatar, seperti : 1. Jembatan angkat 2. Jembatan baskul 3. Jembatan lipat strauss b. Jembatan yang dapat berputar diatas poros mendatar dan yang dapat berpindah sejajar mendatar, c. Jembatan yang dapat berputar di atas poros tegak atau jembatan putar, d. Jembatan yang dapat bergeser ke arah tegak lurus atau mendatar : 1. Jembatan angkat 2. Jembatan beroda 3. Jembatan goyah Gambar 2.10 Jembatan yang dapat digerakkan 14

24 2) Klasifikasi jembatan menurut fungsinya Klasifikasi jembatan menurut fungsingnya seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.11 berikut : 1. Jembatan jalan raya, 2. Jembatan jalan rel, 3. Jembatan untuk talang air/aquaduk, dan 4. Jembatan untuk menyebrangkan pipa-pipa (air, minyak, gas) Gambar 2.11 Jembatan menurut fungsinya 3) Klasifikasi jembatan menurut material yang dipakai, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.12 di bawah ini : 1. Jembatan kayu 2. Jembatan baja 3. Jembatan beton bertulang (konvensional, prategang) 4. Jembatan bambu 15

25 5. Jembatan pasangan batu kali/bata 6. Jembatan komposit Gambar 2.12 Jembatan menurut material yang dipakai 16

26 4) Klasifikasi jembatan berdasarkan bentuk struktur atasnya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.13 berikut : 1. Jembatan balok/gelagar 2. Jembatan pelat 3. Jembatan pelengkung/busur (arch bridge) 4. Jembatan rangka 5. Jembatan gantung (suspension bridge) 6. jembatan cable stayed Gambar 2.13 Jembatan berdasarkan bentuk struktur atasnya 17

27 5) Klasifikasi jembatan berdasarkan lamanya waktu penggunaan, 1. Jembatan sementara/darurat, merupakan jembatan yang penggunaannya hanya bersifat sementara, sampai terselesaikannya pembangunan jembatan permanen 2. Jembatan semi permanen yaitu jembatan sementara yang dapat ditingkatkan menjadi jembatan permanen, misalnya dengan cara mengganti lantai jembatan dengan bahan/material yang lebih baik/awet, sehingga kapasitas serta umur jembatan menjadi bertambah baik, 3. Jembatan permanen, merupakan jembatan yang penggunaannya bersifat permanen serta direncanakan mempunyai umur pelayanan tertentu (misal dengan umur rencana 50 tahun) 2.4 Bentuk dan Tipe Jembatan Menurut Supriyadi dan Muntohar (2007), jembatan yang berkembang hingga saat ini dapat diklasifikasikan dalam beberapa bentuk struktur atas jembatan, seperti yang diuraikan berikut ini Jembatan Lengkung-Batu (stone arch bridge) Jembatan pelengkung (busur) dari bahan batu, ditemukan pada masa Babylonia. Pada perkembangannya pengaplikasian pembuatan jembatan ini semakin ditinggalkan dan saat ini hanya berupa sejarah. Gambar 2.14 Jembatan lengkung dari batu Jembatan Rangka (truss bridge) Jembatan rangka dapat terbuat dari kayu atau logam. Jembatan rangka kayum (wooden truss) termasuk tipe klasik yang sudah banyak tertinggal mekanika bahannya. Jembatan rangka kayu hanya dibuat untuk mendukung beban 18

28 yang tidak terlalu besar. Pada perkembangannya setelah ditemukan bahan baja, tipe rangka mulai menguinakan rangka baja dengan berbagai macam bentuk. Gambar 2.15 Jembatan tipe rangka kayu Jembatan Gantung (suspension bridge) Dengan semakin majunya teknologi dan semakin banyak tuntutan kebutuhan transportasi, manusia mengembangkan tipe jembatan gantung, yaitu dengan memanfaatkan kabel-kabel baja. Tipe ini sering digunakan untuk jembatan bentang panjang. Pertimbangan pemakaian tipe jembatan gantung adalah dapat dibuat untuk bentang panjang tanpa pilar ditengahnya. Jembatan gantung merupakan jenis jembatan yang digunakan untuk betang-bentang besar yaitu antara 500 m sampai 2000 m atau 2 km. Gambar 2.16 Jembatan gantung Jembatan Beton (concrete bridge) Beton telah banyak dikenal dalam dunia konstruksi. Dengan semakin majunya teknologi beton dimungkinkan untuk memperoleh bentuk penampang beton yang beragam. Dewasa ini jembatan beton tidak hanya berupa beton bertulang konvensional saja tetapi juga berupa jembatan beton prategang. 19

29 Gambar 2.17 Jembatan Prategang Jembatan Haubans (cable stayed) Jembatan tipe ini sangat baik dan menguntungkan bila digunakan untuk jembatan bentang panjang. Kombinasi pengunaan kabel dan dek beton prategang merupakan keunggulan dari jembatan tipe ini. Besar bentang maksimum untuk jembatan kabel sekitar 500 m sampai 900 m. Gambar 2.18 Jembatan kabel 2.5 Pembebanan Umum Berdasarkan, Peraturan Muatan Untuk Jembatan Jalan Raya No. 12 / Tahun 1987 pasal 1. 1) Muatan mati Beton bertulang σ = 2,5 t/m³ Perkerasan Jalan Beraspal σ = 2,2 t/m³ Air σ = 1,00 t/m³ 20

30 2) Muatan hidup Yaitu muatan dari berat kendaraan yang bergerak dan berat pejalan kaki yang bekerja pada jembatan. Muatan hidup dibagi menjadi : a) Muatan T Adalah muatan oleh kendaraan yang mempunyai beban roda ganda sebesar 10 T, dengan ukuran ukuran serta kedudukan tergambar. Keterangan : a1 = a2 = 30 cm ; Ms = Muatan rencana sumbu = 20 T b1 = 12,50 cm b2 = 50,00 cm Gambar 2.19 Distribusi beban T Kendaraan truck T ini harus ditempatkan di tengah-tengah lajur lalulintas rencana dengan ketentuan Jumlah maksimumnya seperti tercantum dalam tabel berikut. Tabel 2.2 Jumlah maksimum lajur lalu-lintas rencana b) Muatan D Adalah muatan pada tiap jalur lalu lintas yang terdiri dari muatan terbagi rata sebesar q T / m dan muatan garis P = 12 T melintang jalur tersebut (belum termasuk muatan kejut). Gambar muatan garis dan muatan 21

31 terbagi rata pada jalur jalan muatan D berlaku 100% sebesar 5,5 m. Jika lebar lebih 5,5 m maka sisanya dihitung 50% dari muatan D Gambar 2.20 Distribusi beban D yang bekerja pada jembatan Besar q ditentukan sebagai berikut: q = 2,2 t/m, untuk L < 30 m q = 22 ( ), untuk 30m < L < 60 m q = 1,1 x ( ) t/, untuk L > 60m Gambar 2.21 Ketentuan penggunaan beban D c) Muatan pada trotoar, kerb dan sandaran 1. Muatan pada trotoar Untuk konstruksi q = 500 kg / m2 Untuk perhitungan gelagar q = 60 % q = 60 % x 500 = 300 kg / m2 2. Muatan Kerb pada tepi lantai jembatan Pk = 500 kg / m, arah horizontal pada puncak kerb atau 25 cm diatas muka lantai kendaraan. 22

32 3. Muatan pada sandaran Ps = 100 kg / m, arah horizontal. Gambar 2.22 Muatan pada sandaran d) Muatan kejut Untuk memperhitungkan pengaruh pengaruh getaran dan pengaru lainnya. Tegangan akibat garis P harus dikalikan koefisien kejut. Rumus : Keterangan: K = Koefisien kejut L = Panjang bentang 2.6 Beton Bertulang Beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum, yang disyaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja Kekuatan Nominal Beton Menurut aturan Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan tahun 2008 halaman 2-3, kekuatan nominal beton terdidi dari, 1) Kuat tekan Kuat tekan beton untuk jembatan beton non prategang pada umur 28 hari, fc'' harus 20 MPa dan sedangkan untuk beton prategang 30 Mpa. 23

33 2) Kuat tarik Kuat tarik langsung dari beton, bisa diambil dari ketentuan: pada umur 28 hari, dengan perawatan standar atau Dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian 3) Kuat tarik lentur Kuat tarik lentur beton, bisa diambil sebesar: MPa pada umur 28 hari, dengan perawatan standar atau Dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian Tegangan Ijin Menurut Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan tahun 2008 halaman 2-4 tegangan ijin beton terbagi atas, 1) Tegangan ijin tekan pada kondisi layan Tegangan tekan ijin, layan = (untuk semua kombinasi beban). 2) Tegangan ijin tekan pada kondisi beban sementara atau kondisi transfer gaya prategang untuk komponen beton prategang Tegangan tekan ijin penampang beton, = Dimana: adalah kuat tekan beton initial pada saat transfer gaya prategang 3) Tegangan ijin tarik pada kondisi batas layan Tegangan tarik ijin penampang beton: Beton tanpa tulangan : Beton prategang penuh : 4) Tegangan ijin tarik pada kondisi transfer gaya prategang untuk komponen beton prategang Tegangan tarik yang diijinkan pada saat transfer gaya prategang: (selain di perletakan) (di perletakan) 24

34 2.6.3 Perencanaan Balok T Menurut Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan tahun 2008 halaman 4-36 tegangan ijin beton terdiri dari, Gambar 2.23 Balok T dalam momen positif dan negatif 1) Balok T dan balok T semu Untuk menentukan balok T semu atau sebenarnya perlu digunakan pemeriksaan terlebih dahulu tinggi blok tekan beton, a dengan asumsi awal tinggi blok tekan beton memotong flens. Setelah a asumsi diperoleh, selanjutnya diperiksa apakah a memotong f lens atau badan Penampang balok: jika a (asumsi), maka dianalisis sebagai balok T semu (balok persegi seperti gambar 2.13b), jika a (asumsi)>, maka dianalisis sebagai balok T sebenarnya seperti dapat dilihat pada gambar 2.13d Lebar efektif sayap balok T berdasarkan SNI adalah nilai terkecil dari persyaratan sebagai berikut : = L/4, dimana L adalah panjang bentang balok tersebut = + 16 = + dimana adalah jarak bersih antara balok dengan balok sebelahnya 25

35 Sedangkan lebar efektif balok L (balok yang hanya mempunyai pelat pada satu sisi saja) tidak boleh lebih dari : = + L/12 = + 6 = + Gambar 2.24 Lebar efektif balok dengan sayap 2) Balok T Tulangan Tunggal a) Keruntuhan balans (seimbang) Keruntuhan balans atau seimbang terjadi bila regangan maksimum pada serat terluar pada daerah tekan beton telah mencapai = 0,003 dan bersamaan dengan itu tulangan baja mencapai regangan leleh baja = Keruntuhan balans ini digunakan untuk memeriksa penampang apakah keruntuhan tarik (under reinforced) atau keruntuhan tekan (over reinforced). Persamaan untuk keseimbangan gopel gayanya adalah sebagai berikut. T = C Dimana: T = C = + = + ( ) ( ) Dengan mendistribusikaa nilai maka diperoleh 26

36 = ( ( ) ( ) ) b) Keruntuhan tarik (under reinforced) Keruntuhan tarik terjadi bila keruntuhan dimulai dengan tulangan tarik baja mengalami leleh terlebih dahulu. Persamaan untuk keseimbangan gopel gayanya adalah sebagai berikut. T = C Dimana: T = C = + = + ( ) ( ) Jika a, maka b alok dianalisis sebagai balok T jika tidak cukup dianalisis sebagai balok persegi. Perhitungan dilanjutkan dengan menghitung momen nominal balok T : Mn = (d- ) + (d- ) c) Keruntuhan tekan (over reinforced) Keruntuhan tekan terjadi bila keruntuhan dimulai dengan kehancuran pada daerah tekan beton terlebih dahulu. Hal ini terjadi bila tulangan tarik baja lebih banyak dari luas tulangan balans, yang dihitung pada pers atau regangan baja, <. Keruntuhan tekan bersifat getas sehingga tidak disarankan merencanakan dengan kondisi keruntuhan tekan. Keseimbangan gopel gaya: T = C Dimana: T = C = + = + ( ) Selanjutnya untuk menghitung momen nominal sama seperti menghitung momen dalam kondisi keruntuhan tarik, yaitu: Mn = (d- ) + (d- ) 27

37 3) Balok T tulangan ganda Seperti halnya dengan balok T tulangan tunggal,a nalisis balok T sebenarnya dilakukan bila tinggi blok tekan beton, a. a) Keruntuhan tarik dengan tulangan tekan leleh Untuk memeriksa apakah tulangan tekan leleh, maka perlu dihitung tinggi blok tekan beton, dengan asumsi tulangan tekan leleh. ( ) Bila a, maka balok dianalisis sebagai balok persegi, namun jika a > maka balok dianalisis sebagai balok T. Keseimbangan gopel gaya : T = C Dimana: T = C = + = + ( ) + Bila persamaan diselesaikan maka tinggi balok desak beton adalah ( ) ( ) ( ) d, maka tulangan tarik leleh ( ) d, maka tulangan tarik leleh Selanjutnya menghitung momen nominal dengan persamaan sebagai berikut. Mn = (d- ) + (d- ) + (d-d ) b) Keruntuhan tarik dengan tulangan tekan tidak leleh T = C Dimana: T = C = + = + ( ) + Regangan baja: = ( ) 28

38 Selanjutnya untuk mendapatkan nilai blok tekan beton mendistribusikan persamaan di atas. T = + dilakukan dengan = 0,85 + 0,85 ( ) + ( ) 0,85 + (0,85 ( ) + ) ( ) = 0 = Dimana: A = 0,85 B = (0,85 ( ) + ) C = ( ) Momen nominalnya: Mn = (d- ) + (d- ) + (d-d ) 29

39 BAB III METODE PENELITIAN Start Rumusan Masalah Pengumpulan data Data Primer Data jembatan Data lokasi pengerjaan Data Sekunder Tinjauan pustaka Data tanah Analisis Data Perencanaan Struktur Atas Trotoar Plat lantai jembatan Gelagar memanjang Diafragma Plat injak Perencanaan Struktur Bawah Abutment Fondasi Kontrol Desain Gambar Rencana Finish 30

40 3.1 Pengumpulan Data 1) Data Umum a. Dimensi Bentang jembatan A B = 25 m Lebar lalu lintas = 2 x 3,5 = 7 m Lebar trotoar = 2x 1 = 2 m Lebar total = 9 m b. Konstruksi Tipe jembatan = Jembatan balok T Lantai jembatan = Beton K 350 Gelagar memanjang = Beton K 350 Diafragma = Beton K 350 Abutment = Beton K 350 Pilar = Beton K 350 Pondasi = Tiang Pancang 2) Data Tanah Dari hasil penyelidikan tanah di lokasi pembangunan jembatan diperoleh pekerjaan Boring dilakukan pada 2 titik (BH 1 dan BH 2) namun terdapat beda tinggi ± 2. Sedangkan untuk pekerjaan sondir dilakukan pada 4 titik. Pada keempat titik pelaksanaan menunjukkan hasil yang serasi dimana lapisan lanau berlempung di permukaan memiliki konsistensi sangat lunak hingg kedalaman s/d m. Di bawah kedalaman ini dijumpai lapisan pasir agak padat hingga kedalaman bervariasi s/d m. Lapisan selanjutnya adalah lapisan lempung dan lanau dengan konsistensi sedang hingga kedalaman -11/-12 m. Lapisan terakhir dijumpai adalah pasir berlanau dengan kapasitas agak padat sampai dengan padat yang menyebabkan kapasitas alat sondir 250 kg/cm² tercapai di kedalaman maksimum antara m s/d m. 31

41 3.2 Spesifikasi Konstruksi Pada perencanaan proyek jembatan balok T dipakai mutu beton K 350 dan mutubaja U 39 (PBI 71 tabel 10.42) a) Angka n ( PBI 71 hal 132 ) n = 19 untuk pembebanan tetap b = 13 untuk pembebanan sementara b) Daftar berat isi bahan bahan bangunan (Jembatan Bab III Peraturan Pembebanan Jembatan hal. 37) : Baja Tuang = 7,85 t/m³ Besi tuang = 7,25 t/m³ Alumunium paduan = 2,80 t/m³ Beton Bertulang = 2,40 t/m³ Beton biasa, cycloope = 2,20 t/m³ Pasangan batu atau kaca = 2,00 t/m³ Kayu = 1,00 t/m³ Tanah, pasir dan kerikil = 2,00 t/m³ Perkerasan Jalan beraspal = 2,00 2,50 T t/m³ Air = 1,00 t/m³ Tabel 3.1 Mutu beton K-350 dan tegangan yang diijinkan 32

42 Tabel 3.2 Tegangan-tegangan baja beton yang diijinkan ( PBI 71 hal. 103 ) 3.3 Perencanaan Struktur Jembatan Perencanaan struktur atas jembatan terdiri dari perencanaan struktur atas dan perencanan struktur bawah. 1) Perencanaan Struktur Atas Jembatan Perencanaan Struktur Atas Jembatan terdiri dari: Perhitungan trotoar Perhitungan plat lantai jembatan Perhitungan gelagar memanjang Perhitungan diafragma Perhitungan plat injak 2) Perencanaan Struktur Bawah Jembatan Perencanaan Struktur Bawah Jembatan terdiri dari: Perhitungan abutment Perhitungan pondasi tiang pancang 33

43 3.4 Peraturan-peraturan yang Digunakan 1) Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 (PBI 1971) 2) Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (Beta Version),2002 3) Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya 1987 (PPPJJR 1987) 4) Standar Pembebanan untuk Jembatan (RSNI T ) 5) Perencanaan struktur Beton Bertulang untuk Jembatan (Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Bina Jendersl Bina Marga,2008) 34

44 BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN 4.1 Perhitungan Trotoar Perhitungan Sandaran Gambar 4.1 Penampang melintang sandaran - Muatan horizontal pada sandaran P1= 100 kg, diperhitungkan pada ketinggian 90 cm di atas lantai trotoar - Muatan horizontal pada kerb (perhitungan pada tepi jalan) P2= 500 kg, yang bekerja pada ujung kerb 1) Pipa Sandaran Sandaran direncanakan menggunakan pipa ϕ3 (76,3 mm) a) Data perencanaan ϕ = 7,63 cm σ ijin = 1600 kg/cm² (Mutu baja BJ 37) t = 0,28 cm = 200 cm ( jarak antar tiang sandaran) F = 4,463 cm² I = 43,7 cm W = 11,5 cm³ G =5,08 kg/m 35

45 b) Pembebanan Gambar 4.2 Pembebanan pada sandaran jembatan q = 1,2.5,05+1,6.100 = 166,096 kg/m RA = RB = + = + = 216,096 kg M = qls²+ pl = 166,096.2² + 100² = 133,048 kgm c) Kontrol terhadap bahan dan tegangan yang ada σ ijin = 160 MPa E baja = 2,1x Mpa - Terhadap lendutan + < + < 0,667 cm 0,559 cm < 0,667 cm.ok!!! - Terhadap momen σu < σ ijin = σ ijin = 1156,94 kg/cm² < 1600 kg/cm² OK!!! Jadi, pipa dengan ϕ7,63 cm dapat digunakan sebagai pipa sandaran 36

46 2) Tiang sandaran Direncanakan dengan ukuran 15/20, yang mampu menahan beban horizontal sebesar 100 kg dan railing sandaran a) Data perencanaan b = 15 cm h = 20 cm p = 3 cm (selimut beton) L= 200 cm (jarak antara tiang sandaran) Mutu baja U39 = 2250 kg/cm² fy = 225 Mpa Mutu beton K350, dikonversikan ke fc= 29,05 MPa ϕ tulangan = 10 mm ϕ begel = 8 mm d = ht-p - ϕ utama- ϕ tul.sengkang = ,5.1-0,8 = 15,7 cm b) Pembebanan Muatan horizontal H= 100 kg/m (letak H = 90 cm dari trotoar) P = HxL = 100x2 = 200 kg Gaya momen H sampai ujung trotoar (h)= =115 cm=1,15 m 37

47 M = Pxh = 200x1150 = kgmm = Nmm c) Penulangan tiang sandaran Tulangan lentur Rasio tulang dan rasio penampang Mn = = = Nmm Rn = = = 0,78 MPa ρperlu = ( ) = ( ) = 0,0035 ρmin = = = 0,0062 ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062 As = ρ bd = 0,0062 x 150 x 157 = 146,01 mm² Dipakai tulangan ϕ10 dengan luas penampang (A =79 mm²) Jumlah tulangan, n = = =1,85 2 Dipakai tulangan 2ϕ10 Tulangan geser Vu = 100 kg = 1000 N Vn = = = 1666,67 Vc = bd = x150x156 = 21020,24 N ØVc = 0,6 x 21020,24 = 12612,144 N 38

48 VU < ØVc 1000 N < 12612,144 N tidak perlu tulangan geser Walau secara teoritis tidak perlu sengkang tetapi untuk kestabilan struktur dan peraturan mensyaratkan dipasang tulangan minimum (spasi minimum) Smax = d = 156 = 78 mm Avmin = ( ) 93,42 Dipakai tulangan ϕ8 mm (Av= 100,531 mm²), maka jarak sengkang S = = ( ) = 83,93 mm 80 mm Jadi, dipakai tulangan sengkang ϕ8-80 mm Gambar 4.3 Penulangan tiang sandaran arah memanjang Gambar 4.4 Penulangan tiang sandaran arah melintang 3) Plat Lantai Trotoar Perhitungan pembebanan, momen, dan penulangan ditiadakan karena plat lantai trotoar berupa pasir urug dan paving stone. 39

49 4.2 Perhitungan Plat Lantai Jembatan a) Data Perencanaan h = 20 cm (tebal plat lantai) t = 10 cm (tebal aspal) th = 5 cm (tebal lapsan air hujan) p = 3 cm (selimut beton) Lx = 1,2 m Ly = 4,88 m Mutu baja U39 = 2250 kg/cm² fy = 225 Mpa Mutu beton K350, dikonversikan ke fc= 29,05 Mpa Berat jenis (BJ) beton = 2400 kg/m³ Berat jenis (BJ) aspal = 2200 kg/m³ Berat jenis (BJ) air hujan = 1000 kg/m³ b) Pembebanan Akibat beban mati - Berat sendiri plat = 0,20 x 1 x 2400 = 480 kg/m - Berat perkerasan aspal = 0,10 x 1 x 2200 = 220 kg/m - Berat air hujan = 0,05 x 1 x 1000 = 50 kg/m qtotal = 750 kg/m Mencari momen (Ikhtisar momen-momen dan gaya melintang menurut pasal 13.2 PBBI 1971, hal.200) - Momen lapangan (M+) = 5/6 Mo = 5/6 x 1/10 x ql² = 5/6 x 1/10 x 750 x 1,2² = 90 kgm - Momen tumpuan (M-) = 4/5 Mo = 4/5 x 1/14 x ql² 40

50 = 4/5 x 1/14 x 750 x 1,2² = 61,71 kgm Beban hidup Plat lantai jembatan dianggap bertumpuan jepit pada arah Lx, sehingga untuk menghitung tulangan dipakai Mlx sebagai tulangan pokok dan pada arah Mly sebagai tulangan bagi (PBBI 1971, hal ) - Lebar plat lantai Lebar kerja maksimal di tengah-tengah bentang Lx ditentukan oleh rumus sebagai berikut. Pearturan PBBI 1971 hal. 206 dan PPPJJR 1987 Gambar 4.5 Plat yang menumpu pada 2 tepi yang sejajar yang memikul beban terpusat r =1/2 (untuk plat yang terjepit penuh pada kedua tumpuannya) - Untuk Ly > 3r Lx Sa = 3/4a + 3/4r Lx Sesuai PBBI 1971 hal.207, maka ditentukan a = 30 cm b = 50 cm Sa = ¾ 30 + ¾ ½ 120 = 67,5 cm 41

51 Akibat tekanan roda Gambar 4.6 Penyaluran beban oleh roda - Keadaan 1 (As roda belakang) P = ½ tekanan as gandar = ½ 20 = 10 ton a=30 cm b= 50 cm a = lebar penyaluran beban pada arah panjang ban dan sudut b = lebar penyaluran beban ban dengan sudut B= lebar penyaluran beban pada arah lebar ban pada plat lantai kerja a = a+2 ( 20 ) = = 70 cm b = b+2 ( 20 ) = = 90 cm B = ( ) = ( ) = 2,1 m q = = = 6,80 t/m 42

52 M = q a ( L µ a ) = ½ 6,86. 0,7 (½ 1,2 ¼ 0,7) = 1,01 tm Momen lapangan (M+) = 5/6 M = 5/6 x 1,01 = 0,8417 tm = 841,7 kgm Momen tumpuan (M-) = 4/5 M = 4/5x 1,01 = 0,808 tm = 808 kgm Akibat beban sementara (beban angin) Gambar 4.7 Pembebanan sementara pada kendaraan - Keadaan 1 (As roda belakang) P = W (2.9) = 150 (2.9) = 2700 kg M = ¼ P L = ¼ 2700 x 1,2 = 810 kgm Momen lapangan (M+) = 5/6 M = 5/6 x 810 = 675 kgm Momen tumpuan (M-) = 4/5 M = 4/5x 810 = 648 kgm 43

53 Momen max. total untuk plat lantai Momen lapangan - Muatan mati = 90 kgm - Muatan T = 841,7 kgm - Muatan sementara = 675 kgm MLx = 1606,7 kgm Momen tumpuan - Muatan mati = 61,71 kgm - Muatan T = 808 kgm - Muatan sementara = 648 kgm MTx = 1517,71 kgm Ly 3Lx PBBI 1971, hal.208 Mly = = = = 1208,04 kgm c) Penulangan Penulangan arah x lapangan dx = h-p-½ϕ tul.utama = ½16 = 162 mm Mn = = = 2008,4 kgm = kgmm = Nmm Rn = = = 0,765 MPa ρperlu = ( ) = ( ) = 0,00345 ρmin = = = 0,0062 ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062 As = ρ bd = 0,0062 x 1000 x 162 = 1004,4 mm² Dipakai tulangan ϕ13 dengan luas penampang (A =133 mm² ) 44

54 Jarak tulangan yang diperlukan, S = = =132,4 mm 100 mm Dipakai tulangan ϕ Penulangan arah x tumpuan dx = /2 = 162 mm Mu = = = 1897,14 kgm = kgmm = Nmm Rn = = = 0,722 MPa ρperlu = ( ) = ( ) = 0,00325 ρmin = = = 0,0062 ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062 As = ρ bd = 0,0062 x 1000 x 162 = 1004,4 mm² Dipakai tulangan ϕ13 dengan luas penampang (A =133 mm² ) Jarak tulangan yang diperlukan, S = = =132,4 mm 100 mm Dipakai tulangan ϕ Penulangan arah y lapangan Mly = 1208,04 kgm Mn = = = 1510,05 kgm = kgmm = Nmm dy = /2 = 162 mm Rn = = = 0,575 MPa ρperlu = ( ) 45

55 = ( )= 0,00258 ρmin = = = 0,0062 ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062 As = ρ bd = 0,0062 x 1000 x 162 = 1004,4 mm² Dipakai tulangan ϕ13 dengan luas penampang (A =133 mm² ) Jarak tulangan yang diperlukan, S = = =132,4 mm 100 mm Dipakai tulangan ϕ Gambar 4.8 Penulangan plat lantai arah memanjang Gambar 4.9 Penulangan plat lantai arah melintang 46

56 4.3 Perhitungan Gelagar Memanjang a) Data Perencanaan Panjang total jembatan = 164,61 m Panjang bentang = 25 m Jumlah bentang = 1 buah Lebar jembatan = 9 m Lebar perkerasan = 7 m Panjang gelagar = 25 m Jumlah gelagar = 8 buah Mutu baja U39 = 2250 kg/cm² fy = 225 Mpa Mutu beton K350, dikonversikan ke fc= 29,05 Mpa Gambar 4.10 Penampang memanjang jembatan b) Beban Mati - Plat lantai = 0,20 x 1 x 2400 = 480 kg/m - Aspal = 0,10 x 1 x 2200 = 220 kg/m - Air hujan = 0,05 x 1 x 1000 = 50 kg/m - Gelagar = 1386 kg/m qdl= 2136 kg/m - Diafragama,Tb = 0,35 x 0,80 x 0,5 x 2400 = 336 kg/m 47

57 c) Momen Lentur Akibat Beban Mati MqDL Mx = ½ qdl L² { ( ) } Momen pada potongan 1, x = 3 m (M1.DL) MqDL = ½ x 2136 x 25² { ( ) } = kgm MTb = ½ x 336 x 3 = 504 kgm M1.DL = kgm = Nm Momen pada potongan 2, x = 6 m (M2.DL) MqDL = ½ x 2136 x 25² { ( ) } = kgm MTb = ½ x 336 x 6 M2.DL = 1008 kgm = kgm = Nm Momen pada potongan 3, x = 9 m (M3.DL) MqDL = ½ x 2136 x 25² { ( ) } = kgm MTb = ½ x 336 x 9 = 1512 kgm M3.DL = kgm = Nm Momen pada potongan 1, x = 12,5 m (M4.DL) MqDL = ½ x 2136 x 25² { ( ) } = kgm MTb = ½ x 336 x 12,5 M4.DL d) Beban Hidup = 2100 kgm = kgm = Nm - Koefesien kejut, K = 1+ = 1+ = 1,27 - Beban garis, P = 1,27 x x 1,2 = 4655 kg - Beban terbagi merata, q = x1,2 = 672 kg/m e) Momen Lentur Akibat Beban Hidup Mx (P) = P.L { (1- )} Mx (q) = ½ ql² { (1- )} 48

58 Momen pada potongan 1, x = 3 m (M1.LL) Mx (P) = 4655 x 25 { (1- )} = 12289,2 kgm Mx (q) = ½ 672 x 25² { (1- )} = kgm M1.LL = 34465,2 kgm = Nm Momen pada potongan 2, x = 6 m (M2.LL) Mx (P) = 4655 x 25 { (1- )} = 21226,8 kgm Mx (q) = ½ 672 x 25² { (1- )} = kgm M2.LL = 59530,8 kgm = Nm Momen pada potongan 3, x = 9 m (M3.LL) Mx (P) = 4655 x 25 { (1- )} = 26812,8 kgm Mx (q) = ½ 672 x 25² { (1- )} = kgm M3.LL = 75196,8 kgm = Nm Momen pada potongan 4, x = 12,5 m (M4.LL) Mx (P) = 4655 x 25 { (1- )} = 29093,75 kgm Mx (q) = ½ 672 x 25² { (1- )} =52500 kgm` M4.LL = 81593,75 kgm = Nm Tabel 4.1 Momen lentur total Pembebabanan M1 M2 M3 M4 Beban mati, DL Nm Nm Nm Nm Beban hidup, LL Nm Nm Nm Nm Total Nm Nm Nm Nm f) Momen Pada Tumpuan Ms = Mmax = x = ,33 Nm 49

59 g) Gaya Geser - Beban mati terbagi merata = ½ x 2136 x 75 = kg - Balok melintang = 2,5 x 336 = 840 kg - Beban hidup garis P = ½ x 4655 = 2327,5 kg - Beban hidup terbagi merata, q = ½ x 672 x 25 = 8400 kg V = 38267,5 kg = 382,675 N h) Perhitungan Baja Tulangan Pada tumpuan: Msupport = ,33 Nm V = N b = 550 mm h = 1750 mm d = = 1690 mm Mn = = = Nmm Rn = = = 0,664 MPa ρperlu = ( ) = ( )= 0,003 ρmin = = = 0,0062 ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062 As = ρ bd = 0,0062 x 550 x 1690 = 5762,9 mm² Dipakai tulangan ϕ32 dengan luas penampang (A =803,84 mm²) Jumlah tulangan, n = = =7,17 8 Dipakai tulangan 8ϕ32 50

60 As1 = n x A = 8 x = 6430,72 mm²) NT = ND a = = = 106,54 mm c = = = 125,34 mm fs = 600 ( ) = 600 ( ) = 7490 > fy OK!!! Mn = As fy ( ) = 6430, ( ) = Nmm = ,278 Nm = = 2,83.OK!!! Perencanaan tulangan geser Vu = N Vn = = = ,167 N Vc = bd = x550x1690 = ,65 N ØVc = 0,6 x ,65 = ,39 N VU < ØVc 1000 N < 12612,144 N maka tidak perlu sengkang. Walau secara teoritis tidak perlu sengkang tetapi untuk kestabilan struktur dan peraturan mensyaratkan dipasang tulangan minimum (spasi minimum). Smax = d = 550 = 275 mm d diganti b Avmin = ( ) 1207,7 mm Dipakai tulangan ϕ12 mm (Av= 226,195 mm²), maka jarak sengkang S = = ( ) = 154,515 mm 150 mm Jadi, dipakai tulangan sengkang ϕ mm 51

61 Potongan 1 M1 = Nm Gambar 4.11 Penampang melintang balok T b = ¼ x L = ¼ x = 6250 mm b = bw + 16 hf = (16x200) = 3500 mm b = jarak antara gelagar memanjang balok T = 1200 mm Lebar efektif balok dipilih yang terkecil = 1200 mm Kontrol penampang balok T Dianggap seluruh flens menerima desakan sepenuhnya Mnf = 0,85 fc bhf (d- ) = 0,85 x 29,05 x 1200 x 2000 (1690- ) = Nmm = 9442,658 x 10³ Nm Mnf > M1, maka balok berperilaku sebagai balok T persegi Mn = = = x Nmm Rn = = = 0,88 MPa ρperlu = ( ) = ( )= 0,004 ρmin = = = 0,