BAB I PENDAHULUAN. Dosen Pembimbing : Ir. Djoko Irawan, MS.

Transkripsi

1 MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN JUANDA (KOTA DEPOK) DENGAN MENGGUNAKAN STRUKTUR RANGKA BATANG LENGKUNG ASIMETRIS Nama mahasiswa : Damar Adisasongko NRP : Jurusan : Teknik Sipil Dosen Pembimbing : Ir. Djoko Irawan, MS. Abstrak Jembatan Juanda yang terdapat pada Jalan Ir.H Juanda Kecamatan Sukmajaya Kota Depok merupakan salah satu jalur alternatif yang menghubungkan Jalan Raya Bogor dengan Jalan Margonda Depok. Konstruksi Jembatan Juanda saat ini memiliki panjang total bentang 110 m dan lebar jalan 9m yang terbagi menjadi 3 bentang. Bentang terpanjang sebesar 60m mengunakan struktur baja sementara bentang yang lebih pendek menggunakan Beton pratekan. Perencanaan ini dimulai dengan penjelasan mengenai latar belakang pemilihan tipe jembatan, perumusan tujuan perencanaan hingga lingkup pembahasan, dan diikuti dengan dasar dasar perencanaan dimana analisa pembebanan didasarkan pada peraturan RSNI T Dari data awal yang ada, jembatan didesain struktur rangka lengkung batang asimetris dengan bentang total 110 m. Setelah itu dilakukan preliminary desain dengan menentukan dimensi dimensi jembatan menggunakan bahan baja. Tahap awal perencanaan adalah perhitungan lantai kendaraan dan trotoar. Kemudian dilakukan perencanaan gelagar memanjang dan melintang. Memasuki tahap konstruksi pemikul utama, dilakukan perhitungan beban beban yang bekerja, kemudian dianalisa dengan menggunakan program SAP 000. Setelah didapatkan gaya gaya dalam yang bekerja dilakukan perhitungan kontrol tegangan dan perhitungan sambungan. Bersamaan dilakukan perhitungan konstruksi pemikul utama juga dilakukan perhitungan konstruksi sekunder yang meliputi ikatan angin atas, bawah, dan portal akhir. Kemudian memasuki tahap akhir dari perencanaan struktur atas dilakukan perhitungan dimensi perletakan. Setelah selesai analisa dari struktur atas jembatan, dilakukan analisa perencanaan struktur bawah jembatan (abutment). Dari data tanah yang ada, substructure jembatan tersebut menggunakan pondasi tiang pancang. Kata kunci : Jembatan Rangka, Baja, Abutment BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Jembatan Juanda yang terdapat pada Jalan Ir.H Juanda Kecamatan Sukmajaya Kota Depok merupakan salah satu jalur alternatif yang menghubungkan Jalan Raya Bogor dengan Jalan Margonda Depok. Konstruksi Jembatan Juanda saat ini memiliki panjang total bentang 110 m dan lebar jalan 9m yang terbagi menjadi 3 bentang. Bentang terpanjang sebesar 60m mengunakan struktur baja sementara bentang yang lebih pendek menggunakan Beton pratekan. Meningkatnya arus lalu lintas pada Jalan Ir.H. Juanda khususnya yang melewati jembatan Juanda menyebabkan jembatan tersebut tidak dapat lagi melayani dengan baik kendaraan yang melintas di atasnya. Kondisi ini menyebabkan Jembatan Juanda perlu direncanakan ulang sesuai dengan kebutuhan akan volume kendaraan yang melintas serta memberikan kenyamanan bagi pengendara. Pada Tugas Akhir ini Jembatan Juanda tersebut direncanakan ulang menggunakan struktur rangka batang Lengkung asimetris. Penggunaan rangka baja lengkung karena memiliki kekuatan atau usia yang tahan lama serta mudah pada pengerjaan di lapangan. Sehingga diharapkan jembatan baru ini mampu menampung volume lalu lintas kendaraan yang cukup padat. 1. Perumusan Masalah 1..1 Permasalahan Utama Bagaimana merencanakan ulang struktur Jembatan Juanda dengan struktur rangka batang lengkung asimetris? 1.. Detail Permasalahan 1. Bagaimana merencanakan preliminary design pada jembatan?. Bagaimana merancang struktur bangunan atas pada jembatan tersebut? 3. Bagaimana merencanakan sambungan dan detail sambungan Jembatan tersebut? 4. Bagaimana menggambarkan hasil dari desain struktur Jembatan tersebut? 1.3 Tujuan Tujuan Utama 1

2 Dapat merencanakan ulang struktur jembatan juanda dengan struktur rangka batang lengkung asimetris Detail tujuan Dapat merencanakan ulang struktur jembatan juanda dengan struktur rangka batang lengkung asimetris. 1. Merencanakan preliminary design jembatan struktur rangka batang lengkung asimetris.. Mendapatkan hasil perencanaan struktur bangunan atas terhadap jembatan dengan desain yang memenuhi batasan keamanan dan kenyamanan yang disyaratkan. 3. Mendapatkan hasil perencanaan sambungan jembatan dengan desain yang memenuhi batasan keamanan dan kenyamanan yang disyaratkan. 4. Menuangkan hasil desain struktur dalam bentuk gambar kerja berdasarkan hasil perhitungan. 1.4 Tujuan Untuk menghindari penyimpangan pembahasan dari masalah yang telah diuraikan di atas, maka diperlukan pembatasan masalah yang meliputi : 1. Perhitungan Detail sambungan dibatasi pada bagian-bagian tertentu yang dianggap mewakili secara keseluruhan.. Tidak menghitung bangunan pelengkap 3. Tidak memperhitungkan kondisi beban pada waktu metode pelaksanaan. 4. Tidak menghitung aspek ekonomis dari biaya konstruksi jembatan 1.5 Manfaat Adapun manfaat yang di peroleh dari penyusunan Tugas Akhir ini Adalah: 1. Untuk Masyarakat Global: Dapat mengembangkan bentuk-bentuk Jembatan yang lebih unik dan memiliki kesan monumental. Untuk Dunia Teknik Sipil: Dapat menjadi Inspirasi Jembatan masa depan 3. Untuk Masyarakat Kota Depok: Diharapkan Jembatan ini dapat menjadi Icon bangunan monumental dikota Depok. 4. Untuk Diri Sendiri : Dapat mengembangkan wawasan penulis dalam perencanaan Jembatan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA.1. Umum Jembatan adalah suatu struktur konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintanganrintangan seperti lembah yang dalam, sungai, danau, kali, jalan raya, jalan kereta api, alur sungai saluran irigasi, Jalan yang melintang yang tidak sebidang dan lain-lain.. Pemilihan struktur jembatan Pertimbangan dalam pemilihan bentuk dan jenis konstruksi jembatan sangat dipengaruhi oleh kondisi tanah dasar, besarnya beban, panjang bentang maupun segi estetikanya. Jembatan Juanda di Kota Depok merupakan suatu bangunan struktur yang menjadi sarana dalam akses transportasi di Kota Depok. Jembatan ini nantinya mempunyai panjang bentang yang panjang. Dengan karakter seperti itu maka sistem pemikul struktur utamanya dipilih menggunakan jembatan struktur rangka batang lengkung asimetris dengan menggunakan bahan baja. Sistem ini dipilih atas dasar pertimbangan panjang bentang, clearence, kontur sungai, juga dari segi arsitekturalnya. Syarat-syarat kekuatan, kekakuan, dan stabilitas dari suatu struktur harus dipenuhi dalam perencanaan struktur. Namun syarat-syarat lain seperti estetika, arsitektur, dan keekonomisan terkadang juga menjadi pertimbangan penting. Syarat kekuatan, kekakuan, dan stabilitas bisa diperoleh dari perhitungan konvensional, sementara syarat estetika, arsitektur, dan keekonomisan suatu struktur bisa ditinjau dari berbagai aspek. Dalam hal syarat keekonomisan, untuk struktur baja dapat diidentikan dengan volume minimum struktur. Untuk itu perlu dilakukan optimasi pada struktur, agar diperoleh struktur dengan volume material minimum...1. Jembatan Rangka baja Jembatan rangka baja adalah suatu struktur jembatan yang bahan dasarnya menggunakan profil dari baja. Pada prinsipnya pada gelagar rangka terjadi gaya tarik dan tekan yang bekerja pada titik simpul yang disambung berengsel atau dianggap seperti dihubungkan secara demikian, dalam keadaan-keadaan dimana gaya-gaya luar hanya bekerja pada titik-titik simpul. (struyk dan van der veen 1984) Pemilihan penggunaan bahan Baja untuk Jembatan ini, karena baja memiliki kekuatan yang besar dalam menahan tarik dan tekan tanpa membutuhkan banyak volume, baja juga

3 mempunyai sifat sifat lain yang menguntungkan antara lain : kekuatanya tinggi, Kemudahan Pemasangan, keseragaman, Daktilitas. Karena hal tersebut sehingga menjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang umum dipakai dalam dewasa ini..3 Analisis Pembebanan Jembatan Pada perencanaan jembatan yang perlu diperhatikan adalah beban-beban yang terjadi pada jembatan. Beban-beban tersebut akan mempengaruhi besarnya dimensi dari struktur jembatan serta banyak tulangan yang digunakan. Pada peraturan teknik jembatan Standar Nasional Indonesia T aksi-aksi (beban) digolongkan berdasarkan sumbernya yaitu:.3.1 Beban Mati Beban mati struktur jembatan adalah berat sendiri dari masing masing bagian struktural jembatan dan berat mati tambahan yang berupa berat perkerasan. Masing masing berat bagian tersebut harus dianggap sebagai aksi yang saling terkait..3. Beban Hidup Beban hidup pada jembatan meliputi : 1. Beban Lalu Lintas Beban lalu lintas untuk perencanaan struktur jembatan terdiri dari beban lajur D dan beban truk T : a. Beban Lajur D Beban lajur D bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh pada girder yang ekivalen dengan suatu iring iringan kendaraan yang sebenarnya. Intensitas beban D terdiri dari beban tersebar merata dan beban garis. Beban tersebar merata (UDL q). Besarnya beban tersebar merata q menurut Standar Nasional Indonesia T pasal adalah : q 9,0 kn/m² (untuk L < 30 m), digunakan desain....1 q 9,0 ( 0,5 + 15/L ) km/m² (untuk L > 30 m).... dimana, L Panjang total jembatan yang dibebani Beban garis (KEL). Besarnya beban garis P ditetapkan sebesar 49 kn/m. Gambar.1. Kedudukan Beban Lajur D b. Beban Truk T Beban truk T adalah berat satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi yang digunakan untuk menganalisis pelat jalur lalu lintas. Gambar.. Pembebanan Truk T c. Faktor Pembesaran Dinamis. Faktor pembesaran dinamis (DLA) berlaku pada KEL lajur D dan truk T sebagai simulasi kejut dari kendaraan bergerak pada struktur jembatan. Untuk Truk T nilai DLA adalah 0,3 sedangkan untuk KEL lajur D nilai dapat dilihat pada tabel.3. Tabel.3. Faktor Beban Dinamik untuk KEL Lajur D 3

4 . Beban Pejalan Kaki Semua elemen dari trotoar atau jembatan penyeberangan yang langsung memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5 kpa. 3. Gaya Rem Pengaruh pengereman kendaraan diperhitungkan dalam analisis jembatan dimana gaya tersebut bekerja pada permukaan lantai jembatan. Pengaruh rem dan percepatan lalu lintas harus dipertimbangkan sebagai gaya memanjang. Gaya ini tidak tergantung pada lebar jembatan dan diberikan dalam tabel.4 untuk panjang struktur yang tertahan. Tabel.4. Gaya Rem W TP total berat nominal bangunan atas termasuk beban mati tambahan ditambah setengah dari pilar ( bila perlu dipertimbangkan ) KP kekakuan gabungan sebagai gaya horisontal yang diperlukan untuk menghasilkan satu satuan lendutan pada bagian atas pilar (kn/m).. Beban angin Gaya angin nominal ultimate pada jembatan tergantung pada kecepatan angin rencana sebagai berikut : TEW Cw (Vw) Ab Dengan : Vw kecepatan angin rencana (m/dt) Cw koefisien seret ( lihat tabel.5) Ab luas ekivalen bagian samping jembatan (m ) Kecepatan angin rencana harus diambil seperti yang diberikan dalam tabel.5. Tabel.5. Koefisien Seret Cw... Beban Lateral 1. Beban Gempa Berdasarkan peraturan Standar Nasional Indonesia T pasal 7.7, beban rencana akibat gempa minimum diperoleh dari rumus berikut : TEQ Kh. I. W T....3 Dengan : T EQ gaya geser dasar total dalam arah yang ditinjau I faktor kepentingan W T total berat nominal bangunan yang dipengaruhi oleh percepatan diambil akibat gempa, sebagai beban mati tambahan Kh koefisien beban gempa horisontal Kh C. S....4 C koefisien geser dasar untuk daerah, waktu dan kondisi setempat yang sesuai S faktor tipe bangunan Untuk bangunan yang mempunyai satu derajat kebebasan yang sederhana, maka rumus berikut ini dapat digunakan. WTP T π....5 g KP Catatan : 1) b lebar keseluruhan jembatan dihitung dari sisi luar sandaran d tinggi bangunan atas, termasuk tinggi bagian sandaran yang masif. ) Untuk harga antara dari B/d bisa diinterpolasi linier. 3) Apabila bangunan atas mempunyai superelevasi, Cw harus dinaikkan sebesar 3% untuk setiap derajat superelevasi, dengan kenaikkan maksimum 5%. Dengan : T waktu getar dalam detik G percepatan gravitasi (g 9.8 m/dt ) 4

5 BAB III METODOLOGI 3.1. Diagram Alir Metodologi 3.. Pengumpulan data. Data-data perencanaan secara keseluruhan mencakup data umum jembatan, data bahan dan data tanah. Data Umum Jembatan Nama jembatan1 : Jembatan Juanda Lebar Jembatan : 9 m Lebar Sungai : 36,5 m Elevasi dasar sungai : -3, m Elevasi muka air normal : -1,846 m Elevasi muka air banjir : -17,985 m Bentang Jembatan : - x 5 m (BetonPratekan) - 60 m (Rangka Batang) Jenis Sungai : Sungai Alam Lokasi : Jl. Ir.H.Juanda Kec. angin : 30 m/dt (jauh dari laut > 5 km) Zona Gempa : Zona Studi literatur 1. Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan Bridge Management System (BMS) Harwijono & Sugihardjo, H & Irawan D, (006), Rekayasa Jembatan Bentang Panjang 3. Asiyanto, (005), Metode Konstruksi Jembatan Baja, Jakarta, UI-Press 4. M Das, Braja, (1998), Mekanika Tanah (Prinsip Rekayasa Geoteknis), Jakarta, Erlangga. 5. Sosrodarsono, Suyono.Ir, dan Nakazawa, Kazuto Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Jakarta : PT. Pradnya Paramitha. 6. Herman Wahjudi. Dr. Ir Daya Dukung Pondasi Dalam Preliminay design Meliputi data - data perencanaan perkiraan dimensi awal dari elemen struktur, penentuan mutu bahan dan material yang digunakan. Data - data umum jembatan yang akan direncanakan ulang adalah sebagai berikut: Data Perencanaan Jembatan Lebar jembatan` : 11 meter Bentang jembatan : 110 meter Tinggi jembatan : meter Struktur utama : Rangka Batang Data Bahan Kekuatan tekan beton (f c) : 35 MPa Tegangan leleh baja (fy) : 360 Mpa Mutu profil baja BJ 50 dengan : Tegangan leleh (fy) : 90 MPa Tegangan putus(fu) : 500 MPa 3.5. Pembebanan Pembebanan pada perencanaan jembatan ini mengacu pada peraturan teknik perencanaan jembatan SNI T Beban beban meliputi : A. Beban Tetap Berat Sendiri Berat sendiri (DL) Beban Lalu lintas, Faktor beban dinamis, Beban Rem B. Aksi Lingkungan Beban Angin Beban Gempa 3.6 Analisa Struktur Atas Analisa struktur atas meliputi : - Analisa tegangan terhadap beban-beban yang bekerja - Perhitungan gaya-gaya yang bekerja - Permodelan struktur dengan program SAP

6 BAB IV PERHITUNGAN PELAT LANTAI KENDARAAN 4.1. Perencanaan Tebal Pelat Lantai Kendaraan Menurut SNI T ps tentang tebal minimum pelat lantai kendaraan, tebal pelat lantai kendaraan harus memenuhi persyaratan berikut : d 00 mm d (b) mm Direncanakan tebal pelat lantai kendaraan 50 mm dimana : d tebal lantai kendaraan b jarak antar antar tumpuan Gambar 4.1. Pelat Lantai Kendaraan 4.. Pembebanan Pelat Lantai Kendaraan Pembebanan pada pelat lantai kendaraan merupakan kombinasi antara beban mati dan beban hidup. Rincian pembebanan pada pelat lantai kendaraan : - Beban Mati : - Beban Hidup : Menurut SNI T ps tentang besarnya beban truk T, beban T ditentukan sebesar 11.5 KN 11.5 Ton. Faktor beban ultimate untuk beban T 1,8. Maka total beban T 1,8 x 11.5 x (1+0.3) 6.35 Ton Perhitungan Momen Pada Pelat Lantai Kendaraan Untuk balok menerus, rumus sederhana perhitungan momen adalah sebagai berikut : Gambar 4.. Gambar Rumus Perhitungan Momen Balok Menerus Momen akibat beban mati : M D 1 q D b ,973x1, ton.m Dimana : b Jarak bersih antar balok memanjang Momen akibat beban hidup : M L ( S + 0.6) T 0.8 u 10 ( ) , ton.m Mu M D + M L ,844 5, 14 ton.m 4.4. Penulangan Pelat Lantai Kendaraan Data perencanaan untuk penulangan pelat lantai antara lain : f c 35 MPa fy 360 Mpa t 50 mm φ lentur 16 mm (arah x) 13 mm (arah y) Decking 40 mm dx φ tul. lentur x t decking mm dy φ tul. lentur y t decking φ tul. lentur x mm Dimana : dx jarak antara serat tekan terluar hingga pusat tulangan tarik untuk tulangan arah melintang. dy jarak antara serat tekan terluar hingga pusat tulangan tarik untuk tulangan arah memanjang Perhitungan Tulangan Arah Melintang m fy f ' c ,10 6

7 ρ min 1,4 f y 1, (SNI ps 1.5.1) ρ b 0.85 f ' c β f y f y (SNI ps ) menurut SNI-T nilai β 1 untuk beton dengan f c lebih dari 30 MPa adalah : β ( f ' 30 ) c (35 30) 0.81 ρb ,0446 ρ max 0,75 x ρ b (SNI ps 1.3.3) 0,75 x 0, ,071 M u ton.m x 10 7 N.mm 7 M n M u 5, x 10 7 N.mm R n M n b d x , ρ 1 m R n m fy ρ min < ρ < ρ max A s ρ x b x d 0,0044 x 1000 x mm Dipasang tulangan D16-00 (As pasang 1005 mm ) Perhitungan Tulangan Arah Memanjang Dipasang tulangan susut dengan ketentuan besar rasio luas tulangan terhadap luas penampang beton untuk struktur yang menggunakan tulangan dengan fy 400 MPa sebesar 0,0018. sehingga didapatkan luas tulangan yang digunakan : As b d As mm Dipasang tulangan D13-00 (As pasang mm ) Perhitungan Kekuatan Pelat Menahan Geser Pons Kekuatan geser pelat lantai kendaraan didapat dengan menggunakan rumus : Karena Mv* 0, sehingga Vn Vno SNI T ps Gambar 4.. Bidang Geser Pons Maka digunakan rumus : u d f cv f SNI T-1- Vn ( ) 004 ps Dimana, Vn Kuat geser nominal pelat u panjang efektif dari keliling geser kritis, mm ( bo + do) bo mm do mm u ( ) 400 mm d jarak serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik φ d 4 decking mm f cv 1 1 f ' c 0.34 f ' c 6 + SNI β h T ps β h rasio sisi panjang dan sisi pendek beban terpusat pe 7

8 f cv MPa <.01 MPa. Memenuhi syarat f pe tegangan tekan dalam beton akibat gaya pratekan. 0 MPa Maka, V n ( ) 7700 N 77. kn Kekuatan geser efektif φ V n Dimana : φ faktor reduksi kekuatan geser 0.7. SNI T ps φ V n kn V u gaya geser yang terjadi 11.5 kn < φ Vn kn. Pelat mampu menahan gaya geser terjadi BAB V PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN Untuk perencanaan gelagar jembatan ini menggunakan profil baja dengan mutu BJ 55, dengan ketentuan sebagai berikut : Tegangan leleh fy 410 MPa Tegangan ultimate fu 550 MPa Modulus Elastisitas E.1 x 10 6 kg/cm 5.1 Perencanaan Gelagar Memanjang Gambar 5.1. Detail Perencanaan Gelagar Untuk perencanan gelagar memanjang dipilih profil WF dengan dimensi : 400 x 50 x 9 x 16 Data data profil : g 89,4 kg/m ; Ix 3345 cm 4 A 113,91 cm ; Iy 4168 cm 4 ix 17,1 cm ; Zx 166 cm 3 iy 6.06 cm ; Zy 333 cm 3 d 400 mm ; t f 16 mm b 50 mm ; t w 9 mm Pembebanan a. Beban Mati Berat pelat beton 0,5 x 1,70 x.400 x 1,3 136 kg/m Berat aspal 0,05 x 1,70 x.00 x 1,3 43 Berat bekisting 50 x 1,70 x 1,4 11 Berat sendiri balok 89,4 x 1,1 98 Qd (u) 178 Qd (u) 1786,46 kg/m M D 1 x Qd (u) x l 8 1 x 1786,46 x ,68 kgm b. Beban Hidup Beban terbagi rata (UDL) Menurut ketentuan SNI T ps () untuk : 15 L 30 m ; q 9.0 (0.5 + ) kpa L Pembeban UDL : 15 L 110 m ; q 9.0 (0.5 + ) kpa 110 q kpa 57,73Kg/m Beban yang bekerja : q L 56.5 x 1.70 x 1, kg/m kn/m Beban garis (KEL) Menurut ketentuan SNI T ps (3), beban garis (KEL) sebesar p kn/m, ditempatkan tegak lurus dari arah lalu lintas pada jembatan dimana besarnya : P 49 kn/m 4900 kg/m Faktor beban dinamik yang berlaku untuk KEL ditentukan melalui persamaan : P 1 U ( 1 + DLA ) P b1 K TD Dengan, DLA 0.3 U K TD 1.8 Maka, P1 ( ) ,9 kn 1949, Kg 8

9 Gambar 5.. Pembebanan Akibat Beban UDL dan KEL M L1 1 1 q L + P L 8 L kgm c. Momen akibat beban truk T Menurut SNI T-0-005, besar beban truk T adalah sebesar 11.5 kn Gambar 5.3. Pembebanan Akibat Beban Truk M L 1 T ( ) L K U 4 TT (1 + 0,3) kn.m Kg.m Karena M L1 > M L, maka dipakai momen akibat beban UDL dan KEL yaitu M L Kg.m 5.1. Kontrol kekuatan lentur Kontrol penampang Badan : h tw fy (LRFD Psl tabel 7.5.1) , OK!! Sayap : b t f fy (LRFD Psl tabel 7.5.1) x , OK!! Penampak kompak : M nx M px Kontrol tekuk lateral Dipasang shear connector praktis sejarak 10 cm sebagai pengaku arah lateral. L P E... (LRFD Psl i y fy tabel 8.3.) cm L B 10 cm L P > L B (Bentang Pendek) M nx M px Mp Z x fy Kg.cm φ.m n M u 0,9 x , ,3 OK! Kontrol lendutan Persyaratan untuk lendutan per bentang memanjang (L 5 m) a. Lendutan ijin : δ ijin λ cm... SNI T ps b. Lendutan akibat beban hidup ( UDL + KEL ) : 9

10 5 ql λ δ (udl + kel ) 384 E I 1 P1 λ 48 E I 5 x 3 9,73 x (500) 384,1 x 10 x x (500) 6 48,1 x 10 x ,16 + 0,448 0,58 cm c. Lendutan akibat beban truck : 6 1 P λ δ T ( T ) 48 E I x (500) x 10 x cm Dipakai beban dari lendutan yang lebih besar yaitu akibat beban UDL + KEL 0.5 cm δ δ (udl + kel ) ijin 0.5 0,65... OK Kontrol geser Gaya geser maksimum terjadi apabila beban hidup berada dekat dengan perletakan. Jadi Va yang digunakan adalah Va akibat beban truk sebesar 950 kg. h (LRFD Psl t w fy a) ,88 54,3... OK V u φ V... (LRFD Psl. n a) Vu 0.6 fy A w Dimana, A w d tb Sehingga : 950 Kg , Kg 6640Kg... OK!! 4 3 x Perencanaan Gelagar Melintang Untuk perencanan awal gelagar melintang dipilih profil WF dengan dimensi : 900 x 400 x 16 x 36 Data data profil : g 33,05 kg/m; Ix cm 4 A 44 cm ; Iy cm 4 ix 38.1 cm ; Zx cm 3 iy 9,55 cm ; Zy 1.91 cm 3 d 900 mm ; Sx cm 3 b 400 mm ; Sy cm 3 t f 36 mm t w 16 mm 5..1 Pembebanan a. Beban Mati Sebelum komposit q D1 ( u ) M Q1 q kg/m D1 1 q D 1 B 8 1 x 4904,555 x 10, ,89 Kg.m Sesudah komposit Ra 5980 Kg kn M Q (Ra x 5) (31,0 x 1 x 4,5) (7,15 x 4 x ) (59,8 x 5) (31,0 x 1 x 4,5) (7,15 x 4 x ) ,4 57, 496,6 knm kg b. Beban Hidup Beban D Beban UDL + Beban KEL (5154, ) 1660,3 kg/m q % x ,3 kg/m q 50 % x 1660,3 8310,15 kg/m M max L1 Va x 5 q x 1,5 x 3,375 q 1 x,75 x 1,375 (56093,51 x 5) (8310,15 x 1, x3,35) (1660,3 x,75 x 1,375) 18415,5 kgm c. Beban truk T Va Kg M max L a Va x 5 T ( ) 5000 x x ( ) ,5 kgm Dari kondisi di atas, maka dipilih kondisi yang memberikan M max terbesar yaitu : M max L Kg.m 10

11 BAB VI KONSTRUKSI PEMIKUL UTAMA 6.1 Umum Konstruksi pemikul utama merupakan bagian terakhir dari kostruksi bagian atas jembatan yang menerima seluruh beban yang ada pada lantai kendaraan kemudian diteruskan ke tumpuan. Bentuk konstruksi pemikul utama yang dipilih adalah Rangka baja lengkung 6. Pembebanan Gambar 6.1 Pembebanan Akibat UDL Gambar 6.1 Pembebanan pada beban mati 11

12 1 Gambar 6. 4 Pembebanan Akibat beban Angin

13 Portal Akhir Balok end frame WF 400 x400 x 16 x 3 Kolom end framewf 400 x 400 x 5 x 55 BAB VIII PERHITUNGAN SAMBUNGAN Gambar 6. 5 Pembebanan Akibat beban gempa Dari hasil analisa SAP diperoleh: batang lengkung : WF 400 x 400 x 5 x55 batang horisontal : WF 400 x 400 x 5 x 50 batang vertikal : WF 400 x 300 x 9 x 16 batang diagonal : WF 400 x 300 x 1 x 19 BAB VII KONSTRUKSI SEKUNDER Gambar 7.1. Ikatan Angin Atas Ikatan Angin Atas WF 00x150x8x1(horizontal) WF 00x150x8x1 (diagonal) Ikatan angin bawah 8.1 Sambungan Gelagar Melintang Gelagar Memanjang Alat sambung yang digunakan adalah baut mutu tinggi (HTB) yang perencanaannya berdasarkan AISC LRFD. Kekuatan geser baut (LRFD ) Vd φ f x Vn Dimana Vn b r 1 x f u x Ab Kekuatan tumpu (LRFD ) Rd φ f x Rn Dimana Rn,4 x d b x t p x f u Data data perencanaan : Pelat penyambung t p 10 mm Baut d b 19 mm Sambungan pada gelagar memanjang ( bidang geser) Kekuatan ijin 1 baut : - Kekuatan geser baut Vd φ f x Vn kg - Kekuatan tumpu baut Rd φ f x Rn 8044 kg Jumlah baut yang diperlukan. - n Pu Vd baut Sambungan pada gelagar melintang - Kekuatan geser baut Vd φ f x Vn kg - Kekuatan tumpu baut Rd φ f x Rn 8044 kg Jumlah baut yang diperlukan. - n Pu Vd baut ( sisi) WF 500 x 300 x 11 x 18 (memanjang) Baut pada balok melintang Baut pada balok memanjang Gambar 7.1. Ikatan Angin Atas WF 00x150x8x1 (diagonal) Profil siku 90 x 90 x 13 WF 900 x 300 x 18 x 34 (melintang) 13

14 8. Sambungan Gelagar Melintang-Batang Horisontal Baut d b 36 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 Pu n Vd ,53 18 baut 8.3 Sambungan Pada Rangka Utama Sambungan Batang Horisontal Bawah Batang Horisontal tepi Baut d b 30 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu 88085,5 Vd 6517,86 34 baut Batang Horisontal bawah (bagian ) Baut d b 30 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu Vd 6517,86 38 baut 8.3. Sambungan batang atas Batang Atas Tepi Baut d b 36 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu Vd 38185,71 8 baut Batang Horisontal tengah Baut d b 30 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu ,7 Vd 6517,86 34 baut Batang Atas tengah Baut d b 36 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu ,8 Vd 38185,71 4 baut 14

15 Batang Atas bawah (bagian ) Baut d b 36 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu Vd 38185,71 8 baut Batang Vertikal bawah (bagian ) Baut d b 4 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu Vd 6 baut , Sambungan batang Vertikal Batang Vertikal Tepi Baut d b 4 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 Pu n Vd ,43 8 baut Sambungan batang Diagonal Batang Doagonal Tepi Baut d b 4 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu 9844,7 Vd 16971,43 6 baut Batang Vertikal tengah Baut d b 4 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 Pu n Vd , ,43 6 baut Batang Diagonal Tengah Baut d b 4 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu 5938, Vd 16971,43 4 baut 15

16 h h Batang bawah (bagian ) Baut d b 4 mm ; BJ 50 Pelat t p 0 mm ; BJ 41 n Pu 4973 Vd 16971,43 4 baut BAB X STRUKTUR BAWAH JEMBATAN Perhitungan Abutmnet Rangkuman Data Beban BAB IX DESAIN PERLETAKAN 9.1. Perencanaan Perletakan Direncanakan perletakan baja - Mutu baja BJ 50 - Mutu beton f c 35 Mpa 350 kg/cm S5 S1 L S4 S3 S3 S3 Dimana : M Beban mati (dead load) H Beban hidup (live load) Ta Tekanan tanah Gg Gaya gesek 0,15 (M + H) Rm Gaya Rem (traffic load) A Beban angin (wind load) Hg Gaya gempa (earthquake) Tag Tekanan tanah akibat gempa S L S b Perhitungan daya dukung 1 N P 40xNxAb + xas SF 5 16

17 Yang terjadi : Ptekan 7.46 ton Pcabut ton Kontrol Kekuatan Tiang Dari Spesifikasi Wika Pile Classification direncanakan tiang pancang beton dengan : Diameter : 60 cm Tebal : 10 cm Luas : cm : inch Kelas : C fc : 600 kg/cm : psi fpe : 55.5 kg/cm : psi Allowable axial : ton Bending moment crack : 9.00 t-m Bending moment ultimate : t-m P ultimit tiang (0.85 x fc 0.60 x fpe) x 0.6 x A ( ) lbs ton Modulus elastisitas (E) wc 1.5 x0.043x fc' x MPa kg/cm Momen inersia (I) π ( ) cm 4 Perencanaan Tulangan Abutment Dan Pilecap Penulangan pilecap Perhitungan tulangan pilecap yaitu penulangan lentur pada pilecap, dianalisa sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit. Beban yang diterima pilecap adalah beban terpusat dari tiang sebesar P dan beban merata dari berat pilecap dan 17

18 urugan diatasnya sebesar q. Perhitungan dari gaya dalam dianalisa dengan statis tertentu. Data perencanaan : fc 35 MPa fy 360 Mpa q Lebar pilecap x tinggi pilecap x γ beton 1 x 1,5 x.4 43, t/m P Dari gaya reaksi PV 1 tiang 7,46 t Mu P tiang pancang x (0.5 + ) berat poer x 1.5 ((7,46 x 6 x 0,5 + 7,46 x 6 x ) (10,8 x 3 x1,5 ) 1038 ton-m Nmm Tebal plat 1.5 m Diameter tul utama 3 mm Diameter tul memanjang 3 mm Selimut beton 100 mm d t - selimut beton φutama - φmemanjang 135 mm ρ balance 0.85 x fc' xβ x fy fy 0.85 x 35 x x ρ max 0.75 x ρ balance... ( SNI Ps ) ρ min fy Koefisien Ketahanan Rn Mu φ x b x d 0.85 x 1000 x 135 0,66 N/mm m fy fc' 0.85 x ρ perlu 1 m Rn m fy 1 x 1.10 x Syarat : ρ min < ρ perlu < ρ max Pakai ρ min Luas Tulangan As perlu ρ x b x d x 1000 x mm Digunakan tulangan φ mm (As mm ) Untuk tulangan memanjang : As perlu ρ x b x d x 1000 x mm Digunakan tulangan φ 3-00 mm (As 4019 mm ) Kontrol geser poer Gaya geser yang terjadi : Vu Jumlah reaksi tiang x jumlah tiang 7.46 x ton Kekuatan beton : φ Vc 0.6 x 1 6 fc' bw d 0.6 x ,84 N 959,84 ton 35 x 1000 x 135 Vu < φ Vc Tidak perlu tulangan geser. Pasang tulangan geser praktis Φ mm Penulangan dinding abutment Kontrol apakah dinding abutment dihitung sebagai kolom atau dinding. Kontrol dilakukan dengan menggunakan rumus : ΣPu < φ.10%.0,85.fc.a Dengan, ΣPu jumlah total gaya aksial yang terjadi ton N fc A 35 Mpa luas penampang.4 x m mm φ x 10% x 0.85 x fc x A 0.7 x 10% x 0.85 x 35 x N < N Maka perhitngan dinding abutment dihitung sebagai pelat. Untuk perencanaan dinding abutment direncanakan berdasarkan momen maksimum yang terjadi Mx max tm maka akan direncanakan Tulangan abutment Mmax 101,67 tm 1,x Nmm Tebal dinding abutment 00 cm Diameter tul utama 3 mm Diameter tul mmanjang 3 mm Selimut beton 00 mm dx t selimut beton 0.5 φ utama φ memanjang 18

19 15 mm ρ balance 0.85 x fc' xβ1 600 x fy fy 0.85 x 35 x x ρ max 0.75 x ρ balance... (SNI Ps ) Dimana : M Beban mati (dead load) ρ min fy H Gg Beban hidup (live load) Gaya gesek 0,15 (M + H) Rm Gaya Rem (traffic load) a. Koefisien Ketahanan A Beban angin (wind load) Rn Mu Hg Gaya gempa (earthquake) φ x b x d Perhitungan daya dukung x x 1000 x 15 N P 40xNxAb N/mm SF 5 m fy fc' ρ perlu 1 m Rn 1 m fy 1 x 1.10 x ,0016 Syarat : ρ min < ρ perlu < ρ max Yang terjadi : Dipakai ρ min Ptekan ton Pcabut ton b. Luas Tulangan As perlu ρ x b x d x 1000 x mm Digunakan tulangan φ 3 15 mm (As 87736,115 mm ) Untuk tulangan memanjang digunakan : As perlu ρ x b x d x 1000 x mm Digunakan tulangan φ 3-00 mm (As mm ) Perhitungan Pilar Rangkuman Data Beban 19

20 Kontrol Kekuatan Tiang Dari Spesifikasi Wika Pile Classification direncanakan tiang pancang beton dengan : Diameter : 60 cm Tebal : 10 cm Luas : cm : inch Kelas : C fc : 600 kg/cm : psi fpe : 55.5 kg/cm : psi Allowable axial : ton Bending moment crack : 9.00 t-m Bending moment ultimate : t-m P ultimit tiang (0.85 x fc 0.60 x fpe) x 0.6 x A ( ) lbs ton Modulus elastisitas (E) wc 1.5 x0.043x fc' x MPa kg/cm Momen inersia (I) π ( ) cm 4 Perencanaan Tulangan Pilecap Penulangan Pilar Perhitungan tulangan pilecap yaitu penulangan lentur pada pilecap, dianalisa sebagai balok kantilever dengan perletakan jepit. Beban yang diterima pilecap adalah beban terpusat dari tiang sebesar P dan beban merata dari berat pilecap dan urugan diatasnya sebesar q. Perhitungan dari gaya dalam dianalisa dengan statis tertentu. Data perencanaan : fc 35 MPa fy 360 Mpa q Lebar pilecap x tinggi pilecap x γ beton 1 x 1,5 x.4 43, t/m P Dari gaya reaksi PV 1 tiang 7,46 t Mu P tiang pancang x (0.5 + ) berat poer x 1.5 ((7,46 x 6 x 0,5 + 7,46 x 6 x ) (10,8 x 3 x1,5 ) 1038 ton-m Nmm Tebal plat 1.5 m Diameter tul utama 3 mm Diameter tul memanjang 3 mm Selimut beton 100 mm d t - selimut beton φutama - φmemanjang 135 mm ρ balance 0.85 x fc' xβ x fy fy 0.85 x 35 x x ρ max 0.75 x ρ balance... ( SNI Ps ) ρ min fy Koefisien Ketahanan Rn Mu φ x b x d 0.85 x 1000 x 135 0,66 N/mm m fy fc' 0.85 x ρ perlu 1 m Rn m fy 0

21 Syarat : ρ min < ρ perlu < ρ max Pakai ρ min Luas Tulangan As perlu x 1.10 x ρ x b x d x 1000 x mm Digunakan tulangan φ mm (As 5744 mm ) Untuk tulangan memanjang : As perlu ρ x b x d x 1000 x mm Digunakan tulangan φ 3-00 mm (As 4019 mm ) Kontrol geser poer Gaya geser yang terjadi : Vu Jumlah reaksi tiang x jumlah tiang 7.46 x ton Kekuatan beton : φ Vc 0.6 x 1 6 fc' bw d 0.6 x ,84 N 959,84 ton 35 x 1000 x 135 Vu < φ Vc Tidak perlu tulangan geser. Pasang tulangan geser praktis Φ mm BAB XI PENUTUP 11.1 Kesimpulan Dari hasil perencanaan yang diperoleh dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Dimensi melintang lantai kendaraan lengkap dengan trotoar adalah 10,5 m untuk jalan jalur arah. Pelat lantai kendaraan komposit, dengan tebal pelat beton bertulang 50 mm. Tulangan terpasang arah melintang D16-00 dan arah memanjang D Gelagar melintang WF , lendutan m (UDL+KEL) dan m (T) m (Y ijin). 4. Struktur rangka utama batang lengkung WF 400x400x5x55, batang horisontal WF 400 x 400 x 5 x 50, batang vertikal WF 400 x 300 x 9 x 16, dan diagonal WF 400 x 300 x 1 x 19 dengan menggunakan mutu baja BJ Struktur sekunder berupa ikatan angin atas dengan dimensi profil yaitu WF 00 x 150 x 8 x 1, ikatan angin bawah menggunakan profil WF 00 x 150 x 8 x 1 (diagonal), sedangkan untuk dimensi portal akhir berupa profil WF 400 x 400 x 45 x dengan menggunakan mutu baja BJ Perletakan berupa perletakan sendi dan rol. 7. Konstruksi abutment berupa dinding penuh setebal m selebar 1 m untuk mendukung bentang 110 m yang ditumpu pondasi tiang pancang beton dengan diameter 0,6 m dengan kuat tekan K600, sebanyak 30 buah kedalaman 1 m dan. Ukuran pile cap (poer) 8 x 1 x 1,5 m. Sedangkan untuk pilar dibutuhkan sebanyak 30 buah kedalaman 1 m dan. DAFTAR PUSTAKA 1. Standar Nasional Indonesia (SNI) T Standar Pembebanan Untuk Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.. Standar Nasional Indonesia (SNI) T Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum. 3. Standar Nasional Indonesia (SNI) T Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum. 4. Bridge Design Manual Bridge Management System (BMS) Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Bina Marga. 5. Chen, Wai-Fah, Duan, Lian Bridge Engineering Handbook. Boca Raton. London 6. Sosrodarsono, Suyono.Ir, dan Nakazawa, Kazuto Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Jakarta : PT. Pradnya Paramitha. 1