BAB IV ANALISIS DATA

Transkripsi

1 IV- BAB IV ANALISIS DATA 4. TINJAUAN UMUM Analisis data diperlukan untuk mendapatkan parameter-parameter yang dibutuhkan dalam perancangan jembatan. Data yang diambil adalah data yang didapat dari instansi maupun dari sumber pustaka. Dalam proses perencanaan jembatan, setelah dilakukan pengumpulan data dilanjutkan dengan dilakukan analisis untuk penentuan bentang maupun kelas jembatan dan lain-lain serta melakukan perhitungan detail jembatan. Langkah-langkah yang dilakukan dalam perancangan jembatan ini meliputi :. Analisis Lalu Lintas. Analisis Hidrologi 3. Analisis Tanah 4. ANALISIS LALU LINTAS Besarnya volume lalu-lintas yang ada sangat mempengaruhi lebar efektif jembatan, Perbandingan banyaknya lalu lintas yang melewati jalur jalan tersebut akan menjadi dasar perancangan geometri jalan dan lebar rencana jembatan. 4.. Analisis Data Lalu Lintas Data sekunder lalu lintas ruas jalan Menoreh diperoleh dari tahun adalah seperti tabel di bawah ini : No. Tabel 4. LHR Ruas Jalan Menoreh (Kendaraan/hari) Jenis Kendaraaan Karakteristik Volume Kendaraan/hari Kend Kend Kend Kend Kend Kend. Motorcycle MC Car LV MiniBus LV MicroTruck LV Truck axl MHV Non motor trafffic Sumber : Dinas Perhubungan Kota Semarang, 008

2 IV- Dari Tabel 4. di atas LHR dikelompokkan menurut jenis kendaraan jalan perkotaan berdasarkan buku MKJI 997 menjadi sebagai berikut : Tabel 4. LHR Ruas Jalan Menoreh Berdasarkan Jenis Kendaraan Kendaraan Jenis Kendaraan EMP Kend SMP Kend SMP Kend SMP Kend SMP Kend SMP Kend SMP Kendaraan Ringan (LV) Kendaraan Berat Menengah (MHV) Sepeda Motor (MC) Pertumbuhan Lalu Lintas Perkiraan pertumbuhan lalu lintas dapat dihitung dengan menggunakan dua macam metode yaitu : 4... Metode Eksponensial Perhitungan pertumbuhan lalu lintas dengan metode eksponensial dihitung berdasarkan LHRT, LHRo serta umur rencana (n). Rumus umum yang dipergunakan adalah LHRT = LHRo (+i) n Dimana : LHRT = LHR akhir umur rencana LHRo = LHR awal umur rencana n = umur rencana (tahun) i = angka pertumbuhan Dengan menggunakan data sekunder maka nilai pertumbuhan (i) dapat dihitung dan hasil perhitungannnya ditampilkan dalam bentuk tabel sebagai berikut :

3 IV- 3 Tabel 4.3 Angka Pertumbuhan Lalu lintas Metode Eksponensial No. Tahun LHR LHRo LHRT I n (smp/jam) (smp/jam) (%) , , , , ,67 Pertumbuhan (i) 5,8 Dari hasil perhitungan dengan metode eksponensial didapat angka pertumbuhan (i) sebesar 5,8 % Metode Regresi Linier Perkiraan pertumbuhan lalu lintas menggunakan regresi linier merupakan metode penyelidikan data dan statistik. Analisis tingkat pertumbuhan lalu lintas dengan meninjau data LHR yang lalu, yaitu dari tahun 00 sampai tahun 007 lebih jelas tentang pertumbuhan lalu lintas pada ruas jalan tersebut, dapat dilihat pada tabel hubungan antara tahun dan LHR. Tabel 4.4 Angka Pertumbuhan Lalu Lintas Metode Regresi Linier LHR (smp) x = x xr y y yr = x Y x. y Tahun X Σ Σx Xr = = = 3, 5 n 6 Σy 50 Yr = = = 858, 33 n 6 Σ y = na + bσx 50 = 6.a +b.0 50 a = = 858, 33 6

4 IV- 4 _ Σ x y = aσx + bσ x 73 = a.0 + b.7,5 73 b = = 97, 88 7,5 b i = x00% a 97,88 i = x 00% = 5,7% 858,33 Dari hasil perhitungan dengan menggunakan metode regresi linier didapat angka pertumbuhan (i) sebesar 5,7 %. Hasil kedua metode di atas angka pertumbuhan (i) pertahun yang diambil adalah angka pertumbuhan terbesar yaitu 5,7 % Penentuan LHR Tahun Rencana Dari survey lapangan yang dilakukan pada tanggal 3 April 008, dapat diketahui besarnya volume lalu lintas untuk menganalisis kapasitas ruas jalan tersebut. Survey dilaksanakan pada jam jam tertentu, pencatatan dilakukan dalam interval waktu 5 menit. Hal ini untuk mempermudah pelaksanaan survey di lapangan yang diperkirakan pada jam jam sibuk dan jam jam tidak sibuk yaitu pada jam: Adapun pelaksanaan survey meliputi : penentuan jenis kendaraan waktu asal tujuan Berdasarkan MKJI, perencanaan jalan perkotaan untuk menilai setiap kendaraan ke dalam satuan mobil penumpang (smp) maka harus dikalikan dengan faktor equivalensinya (emp), yaitu: HV =,3 (bus, truk as, truk 3 as) LV =,0 (mobil penumpang, mikrobis, pick up) MC = 0,5 ( sepeda motor) Penentuan emp ini diambil dengan asumsi jalan yang diambil adalah / UD.

5 IV- 5 Tabel 4.5 Rekapitulasi Hasil Survey Bulan April 008 di Jalan Menoreh Pukul Motor Mobil Truk Bus Pukul Motor Mobil Truk Bus (kend/jam) (smp/jam) ,8 4,7 (kend/jam) (smp/jam) ,8, Total (smp/jam) 08,5 Total (smp/jam) 09,9 Pukul Motor Mobil Truk Bus Pukul Motor Mobil Truk Bus (kend/jam) (smp/jam) , 4,7 (kend/jam) (smp/jam) , 4,7 Total (smp/jam) 03,9 Total (smp/jam) 98,9 Pukul Motor Mobil Truk Bus Pukul Motor Mobil Truk Bus (kend/jam) (smp/jam) 37, 9,5 (kend/jam) (smp/jam) , 9,5 Total (smp/jam) 99,6 Total (smp/jam) 98,6 Tabel 4.6 Rekapitulasi Hasil Survey Bulan April 008 di Jalan Simongan Pukul Motor Mobil Truk Bus Pukul Motor Mobil Truk Bus (kend/jam) (smp/jam) 36,5 7 9,5 3,4 (kend/jam) (smp/jam) ,5 30 4,7 8,6 Total (smp/jam) 06,4 Total (smp/jam),8

6 IV- 6 Pukul Motor Mobil Truk Bus Pukul Motor Mobil Truk Bus (kend/jam) (smp/jam) 36,5 6, 3, (kend/jam) (smp/jam) ,5, 3, Total (smp/jam) 5,8 Total (smp/jam) 0,8 Pukul Motor Mobil Truk Bus Pukul Motor Mobil Truk Bus (kend/jam) (smp/jam) 37,5 6 6 (kend/jam) (smp/jam) ,5 6 6 Total (smp/jam),5 Total (smp/jam) 0,5 Dari hasil survey didapat arus jam puncak di jalan Menoreh terjadi pada pukul sebesar 09,9 smp/jam dengan persentase arah tujuan kendaraan 47%, sedangkan arus jam puncak di jalan Simongan sebesar,8 smp/jam dengan persentase arah tujuan kendaraan 60%. Arus Jam Puncak = (47% x 09,9) + (60% x,8) = 5 smp/jam Berdasarkan MKJI 997 untuk jalan dalam kota, faktor k diambil 0,06. Arus jam puncak Jadi, LHRT = k 5 = = 079 smp/hari 0,06 LHRT yang diperoleh dari perhitungan berdasarkan data primer adalah 079 smp/hari. Masa pembangunan selama tahun, umur rencana 50 tahun. Maka LHR tahun rencana ( LHR 059 ) : LHR 059 = 079 x ( + 0,057) 5 = 8534 smp/hari

7 IV Penentuan Kelas Jalan Untuk menentukan kelas jalan mengacu pada buku Standar Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan 004 sebagai berikut : Tabel 4.7 Klasifikasi Fungsi Jalan dan Kelas Jalan Fungsi LHRT (satuan smp/ arah/hari) Kelas Arteri Primer Kolektor >0000 < 0000 Arteri > 0000 < 0000 Sekunder Kolektor > 6000 < Jalan lokal > 500 < Sumber : Standar Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan, 004 Berdasarkan perhitungan LHR Tahun Rencana bahwa ruas jalan tersebut digolongkan pada jalan Arteri Sekunder kelas (LHRT rencana = 8534 smp/hari) > 0000 smp/hari. Tabel 4.8 Penentuan Kecepatan Rencana Tipe Tipe I Tipe II Kelas Kecepatan Rencana (km/jam) Kelas 00 ; 80 Kelas 80 ; 60 Kelas 60 Kelas 60 ; 50 Kelas 3 40 ; 30 Kelas 4 30 ; 0 Sumber : Standar Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan, 004 Berdasarkan tabel di atas, maka kecepatan rencana yang disarankan untuk jalan tipe II kelas adalah 60 km/jam.

8 IV Penentuan Geometri Jalan Kapasitas Jalan Direncanakan lebar lajur 3,5 meter /UD. Rumus yang digunakan untuk menghitung kapasitas jalan perkotaan berdasarkan Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI) 997, adalah sebagai berikut : C = C o x FC w x FC SP x FC SF x FC CS = 900 x 0,93 x,00 x 0,94 x,00 = 548 smp/jam Dimana : C = kapasitas (smp/jam). C o FC w FC SP FC SF = kapasitas dasar (smp/jam). = faktor penyesuaian lebar jalur lalu lintas. = faktor penyesuaian pemisah arah. = faktor penyesuaian hambatan samping. FC CS = faktor penyesuaian ukuran kota Arus Jam Rencana (QDH) QDH = k x LHRT = 0,06 x 8534 = 7 smp/jam Dimana : QDH = Arus jam rencana. k = 0,06 (MKJI 997 untuk jalan dalam kota). LHRT = lalu lintas harian rata-rata tahunan Derajat Kejenuhan (DS) pada Tahun Rencana Dengan membandingkan kedua di atas : QDH DS = C 7 DS = = 548 0,67

9 IV- 9 Dari hasil perhitungan nilai parameter tingkat kinerja jalan di atas, besarnya DS memenuhi persyaratan (DS ideal adalah 0,75), maka kondisi jalan dengan / UD masih layak dipergunakan sampai umur rencana hingga tahun 059. Klasifikasi Perencanaan Jembatan Gantung Tugu Soeharto kelurahan Sukorejo kecamatan Gunungpati Semarang, dipergunakan jalan lajur arah tanpa median (/ UD) dengan kelas jalan arteri sekunder kelas, dan kecepatan rencana 60 km/jam. Lebar Lajur = x 3,5 m = 6,5 m Lebar Trotoar = x,50 m = 3,0 m Lebar Bahu = x 0,50 m =,0 m + Lebar Jembatan = 0,5 m 4.3 ANALISIS HIDROLOGI Data-data hidrologi yang diperlukan dalam merencanakan suatu jembatan antara lain adalah sebagai berikut :. Peta topografi DAS. Peta situasi dimana jembatan akan dibangun 3. Data curah hujan dari stasiun pemantau terdekat Data hidrologi diperlukan untuk mencari nilai debit banjir rencana yang kemudian digunakan untuk mencari clearence jembatan dari muka air tertinggi. Untuk lebih jelasnya data hidrologi akan diolah menurut cara-cara berikut ini : 4.3. Analisis Curah Hujan Data curah hujan yang didapat, dihitung curah hujan rencana dengan distribusi Gumbell. Sebagai pendekatan analisis frekuensi curah hujan ini hanya dikhususkan pada curah hujan maksimum dalam satu tahun. Dari data yang diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika Wilayah Semarang diambil dua lokasi stasiun, yaitu Petompon dan Ahmad Yani, curah hujan bulanan diambil dari data sepuluh tahunan yaitu dari tahun adalah sebagai berikut :

10 IV- 0 Tabel 4.9 Data Curah Hujan Stasiun Petompon (mm/hari) NO. TAHUN JAN FEB MAR APR MEI JUNI JULI AGST SEPT OKT NOV DES Maksimum Total 457 Rata-rata 45,70 Deviasi 389,79 k,590 XT (mm) 355,099 Sumber : Badan Meteorologi dan Geofisika Tabel 4.0 Data Curah Hujan Stasiun Ahmad Yani (mm/hari) NO. TAHUN JAN FEB MAR APR MEI JUNI JULI AGST SEPT OKT NOV DES Maksimum Total 489 Rata-rata 48,90 Deviasi 436,70 k,590 XT (mm) 3559,956 Sumber : Badan Meteorologi dan Geofisika

11 IV- Perhitungan curah hujan rencana distribusi Gumbell Data yang digunakan untuk menghitung curah hujan rencana dengan Distribusi Gumbell ini adalah data hujan selama 0 tahun dari tahun Debit banjir rencana ditentukan untuk periode ulang 50 tahun. Rumus Subarkah 980 : K r = 0,78 x ln - 0,45 Tr => 50 tahun Tr K r = -0,430 Untuk Stasiun Hujan Ahmad Yani R 50 = R + K r x S x = 45,70 0,430 x 389,9 = 078, mm Untuk Stasiun Hujan Ahmad Yani R 50 = R + K r x S x = 48,9 0,430 x 436,70 = 4, mm 078,+ 4, R 50 diambil = = 59, 65 mm 4.3. Analisis Debit Banjir ( Q ) Analisis debit banjir diperlukan untuk mengetahui besarnya debit banjir pada periode ulang tertentu. Periode ulang debit banjir yang direncanakan adalah 50 tahunan (Q Tr =Q 50 ). Berikut ini adalah data sungai Kaligarang dari Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air Provinsi Jawa Tengah, yang akan digunakan dalam perhitungan banjir rencana : Luas DAS ( A ) =,38 km Panjang aliran sungai ( L ) = 35,7 km = m Perbedaan ketinggian ( H ) = 87,3 m Kemiringan dasar sungai ( i ) = 0,0044 Perhitungan banjir rencana akan menggunakan formula Rational Mononobe:

12 IV- H Kecepatan aliran (V) = 7. L 0,6 = 7. Time concentration (TC) = V L 87, ,6 =,95 m/det 0, 67 R Intensitas hujan (I) = 4 x 4 T C = = 8307,69 detik = 5,09 jam,95 Debit banjir (Q Tr ) 0,67 59,65 4 = x 4 5,09 = 54,33 mm/jam = 0,78 (C.I.A) = 0,78 (0,6 x 54,33 x,38) = 949, m 3 /det Analisis Tinggi Muka Air Banjir Pada Analisis ini yang dihitung adalah tinggi muka air banjir yang dihasilkan oleh debit banjir 50 tahunan untuk mengetahui pengaruh tinggi muka air banjir rencana yang pada akhirnya dapat diperhitungkan tinggi jagaan (freeboard) dan tinggi jembatan itu sendiri Q 4700 Q Q3 h Q4 059 Q Q6 380 Q Gambar 4. Penampang Melintang Sungai Kaligarang Q =.R 3.S.A n R = P A dimana : R = jari-jari hidrolis S = kemiringan saluran (sloope) = 0,0044

13 IV- 3 A = luas penampang basah P = keliling basah n = koefisien manning = 0,07 (keadaan saluran berbatu) maka, n = 0,07 A = 5,5 ( h 4,7 ) P = 5,5 + h 4,7 5,5 ( h 4,7) R = 5,5 + h 4,7 S = 0,0044 Q = 0,07. 5,5 ( h 4,7) 5,5 + h 4,7 3. 0,0044 n = 0,07 A = ( h 4,7). 7 = 3,5 ( h 4,7 ) P = 8,5 (h 4,7). 7 R = = 0,4 ( h 4,7 ) 8,5 S = 0,0044 Q =. { 0,4 ( h 4,7) }3. 0,0044 0,07 n 3 = 0,07 A 3 = 9 h P 3 = 9 R 3 = h S 3 = 0,0044 Q 3 = 0,07. { h }3. 0,0044. { 9 h} n 4 = 0,07 A 4 = ( h,05 )., 5 =,5 ( h,05 ) P 4 = 3,3 R 4 = 0,38 ( h,05 ) S 4 = 0,0044 Q 4 =. { 0,38 ( h,05) }3. 0,0044 0,07. { 5,5 ( h 4,7) }. { 3,5 (h 4,7) }. {,5 (h,05) }

14 IV- 4 n 5 = 0,07 A 5 = ( h 5,6 ). 7 P 5 = 7,55 R 5 = 0,49 ( h 5,6 ) S 5 = 0,0044 Q 5 =. { 0,49 ( h 5,6) }3. 0,0044 0,07 n 6 = 0,07 A 6 = ( h 7,35 ).5, 6 P 6 = 5,58 R 6 = 0,5 ( h 7,35 ) S 6 = 0,0044 Q 6 =. { 0,5 ( h 7,35) }3. 0,0044 0,07 n 7 = 0,07 A 7 = ( h 7,36) 8, 3 = 9,5 ( h 7,36 ) P 7 = 8,4 + h 7,36 9,5 (h 7,36) R 7 = 8,4 + h 7,36 S 7 = 0,0044 Q 7 = 0,07. 9,5 (h 7,36) 8,4 + h 7, ,0044. { 3,5 (h 5,6) }. { 7,08 (h 7,35) }. { 9,5 (h 7,36) } Debit total saluran (Q) = Q + Q + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 949, m 3 /dt = Q + Q + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 Dengan coba-coba didapatkan nilai : h = 4,86 m Berdasar hasil perhitungan di atas, maka minimal tinggi jembatan dari dasar sungai adalah h + tinggi jagaan = 4,86 +,5 = 6,36 m Analisis Terhadap Penggerusan Dasar Sungai Penggerusan (scouring) terjadi di dasar sungai di bawah abutment akibat aliran sungai yang mengikis lapisan tanah dasar sungai. Dalamnya penggerusan dihitung

15 IV- 5 dengan menggunakan metode Lacey. Analisis penggerusan sungai diperhitungkan untuk keamanan dari adanya gerusan aliran sungai. Jenis tanah dasar adalah pasir kasar (coarse sand), maka berdasarkan tabel.9 didapatkan faktor lempung lacey ( f ) =,5 Bentang jembatan ( L ) = 90 m Lebar alur sungai ( W ) = 9 m Rumusan yang dipakai untuk menganalisis gerusan sebagai berikut : Q Untuk L > W d = 0,473 x f dimana : d = kedalaman gerusan normal dari muka air banjir (m) Q = debit banjir maksimum (m 3 /det) f = faktor Lempung Lacey yang merupakan keadaan tanah dasar Dari rumus Lacey : 0,33 Q 949, d = 0,473 x = 0,473 x = 3,974 m f,5 Karena kondisi aliran sungai Kaligarang adalah aliran lurus, maka : Kedalaman penggerusan maximum =,7 d (Tabel.) =,7 x 3,974 = 5,048 m dari muka air banjir Kedalaman penggerusan yang terjadi = d - h = 3,974 m 4,86 m = - 0,886 m =,7 0,886 =,5 m d maks Jadi, kedalaman scouring maksimum adalah -,5 m dari muka tanah (dasar sungai). 0,33 0, ANALISIS TANAH Analisis tanah dimaksudkan untuk mengetahui sifat fisik dan teknis tanah di lokasi untuk menentukan jenis pondasi yang sesuai dengan keadaan tanah pada jembatan Tugu Soeharto. Pengetahuan yang lengkap mengenai karakteristik tanah dimana akan dibangun suatu bangunan adalah hal yang sangat penting mengingat seluruh beban baik beban sendiri bangunan maupun beban layan seluruhnya akan disalurkan ke tanah

16 IV- 6 melalui pondasi. Dalam proyek bangunan sipil, hampir tidak ada dua tempat yang memiliki karakteristik tanah yang persis sama. Oleh karena itu, untuk bangunanbangunan yang dikategorikan sebagai bangunan berat adalah mutlak dilakukan penyelidikan tanah untuk memastikan agar bangunan tersebut nantinya dapat berfungsi dengan baik dan stabil. Pekerjaan sondir yaitu pekerjaan untuk mengetahui tahanan conus (conus resistance) yaitu dengan menggunakan alat sondir berupa sebuah kerucut dari besi yang ditekan ke dalam tanah pada titik-titik tertentu yang sudah ditentukan dengan gaya tertentu yang dapat dibaca skalanya untuk setiap jenis dan kedalaman tanah. Pekerjaan sondir dilakukan pada dua titik sondir. Pada pekerjaan sondir alat yang dipergunakan adalah sondir mesin hidrolis tipe Dutch Cone Penetrometer dengan kapasitas 0,00 ton dan tahanan konus (cone resistance) maksimum qc = 700,00 kg/cm. Penyelidikan tanah dilakukan empat titik uji sondir yaitu S, S, S3, dan S4. Tabel 4. Nilai Conus Resistance dan Total Friction pada Pekerjaan Sondir No Titik Total Kedalaman ( m ) Conus Resistance ( kg/cm ) Total Friction ( kg/cm ) S -,00 0,0 s/d 50,0 65,00 S -,00 0,0 s/d 50,0 65,00 S3-4,40 0,0 s/d 30,0 40,00 S4-4,40 0,0 s/d 40,0 50,00 Sumber : Lab. Mektan Unika Soegijopranoto Penentuan jenis pondasi dilihat dari kedalaman lapisan tanah pendukung. Bentuk alternatif pondasi tertera pada tabel di bawah ini : Tabel 4. Jenis jenis Pondasi Jenis Pondasi Pondasi langsung Pondasi sumuran Pondasi tiang beton Pondasi tiang baja Kedalaman Lapisan Pendukung 0 m 5 m 5 60 m 7 - ~ m Sumber : Buku Pegangan Kuliah Rekayasa Pondasi, Undip Dari hasil pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa tanah keras pada S dan S terletak pada kedalaman -,00 m, sedangkan tanah keras pada S3 dan S4 terletak pada kedalaman - 4,40 m, maka sebaiknya pondasi yang digunakan yaitu pondasi sumuran.