PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN BANGILTAK DESA KEDUNG RINGIN KECAMATAN BEJI KABUPATEN PASURUAN DENGAN BUSUR RANGKA BAJA

Transkripsi

1 SEMINAR TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN BANGILTAK DESA KEDUNG RINGIN KECAMATAN BEJI KABUPATEN PASURUAN DENGAN BUSUR RANGKA BAJA OLEH : AHMAD FARUQ FEBRIYANSYAH DOSEN PEMBIMBING : Ir. DJOKO IRAWAN, MS JURUSAN TEKNIK SIPIL LINTAS JALUR FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2 LATAR BELAKANG 1. Kabupaten Pasuruan merupakan kawasan rawan banjir. Sehingga perlu diadakan normalisasi sungai untuk mengatasi permasalahan banjir tersebut. 2. Dengan penampang sungai yang bertambah lebar, maka perlu dibangun jembatanjembatan baru. 3. Digunakan jembatan yang tidak mengurangi penampang basah sungai. Maka dipilih jembatan dengan busur rangka baja.

3 PERMASALAHAN 1. Bagaimana prosedur perencanaan busur rangka batang baja jembatan? 2. Bagaiman prosedur perencanaan bangunan bawah jembatan? 3. Bagaimana prosedur perencanaan bangunan pelengkap jembatan?

4 BATASAN MASALAH 1. Perencanaan dimensi dan analisis struktur busur rangka batang, abutment jembatan dan bangunan pelengkap jembatan. 2. Penggunaan rumus-rumus yang sesuai dengan yang ada di peraturan ataupun literatur yang digunakan. 3. Penggambaran hasil perencanaan struktur jembatan.

5 TUJUAN 1. Perencanaanbangunanatas jembatanyang meliputiperencanaanbusurrangkabatang, balok memanjang, balok melintang, trotoar dan kerbjembatan. 2. Perencanaan bangunan bawah jembatan yang meliputi perencanaan Abutment, poer sertakebutuhantiangpancang.

6 METODOLOGI 1. Mengumpulkan dan mempelajari data dan literatur yang berkaitan dengan proses perencanaan. 2. Mendesain lay out awal jembatan. 3. Menentukan jenis pembebanan yang bekerja pada jembatan. 4. Analisa struktur utama jembatan. 5. Kontrol terhadap kekuatan dan kestabilan struktur. 6. Merencanakan struktur bawah jembatan. 7. Menuangkan bentuk dan analisa dalam gambar teknik

7 METODOLOGI START Pengumpulan Data Dan Literatur : Data umum jembatan, data eksisting, dan data tanah Buku-buku yang berkaitan Peraturan-peraturan yang berkaitan Mendesain Lay Out Awal Jembatan Merencanakan Dimensi Profil Jembatan : Penentuan tinggi penampang Penentuan lebar penampang A C

8 A C Menentukan Jenis Pembebanan : Beban mati (DL) Beban hidup (LL) Beban angin (WL) Beban gempa (EL) Analisa Struktur Utama : Analisa tegangan terhadap berat sendiri, beban mati tambahan, dan beban hidup. Perhitungan gaya-gaya yang bekerja. Permodelan struktur dengan program SAP2000 B C

9 B C Kontrol Terhadap Kekuatan Dan Kestabilan Struktur : Kontrol penampang Kontrol geser Kontrol lendutan Not OK OK Perencanaan Struktur Bawah, Meliputi : Perencanaan perletakan Perencanaan kepala jembatan dan penulangannya Perencanaan pondasi dan penulangannya D

10 D Menuangkan Bentuk Dan Analisa Dalam Bentuk Gambar Teknik FINISH

11 KRITERIA DESIGN DATA EKSISTING : TIDAK ADA DETAIL JEMBATAN EKSISTING, YANG ADA HANYA DATA BENTANG JEMBATAN DARI HASIL PENGUKURAN TANAH.

12 DATA EKSISTING Nama jembatan : Jembatan Kedung Ringin Kabupaten Pasuruan Tipe jembatan Lokasi Lebar jembatan : 7 meter. : Jembatan beton konvensional : Ruas Jalan Kecamatan Kedung Ringin, Kabupaten Pasuruan, Propinsi Jawa Timur. Bentang jembatan : 90 meter. Dibagi menjadi 2 x 45 meter

13 SUNGAI BANGILTAK LOKASI JEMBATAN

14 KRITERIA DESIGN DATA PERENCANAAN :

15

16

17 DATA PERENCANAAN Lebar jembatan : 10.5 meter. Tinggi fokus : 22 meter. Tinggi tampang : 4 meter. Bentang jembatan : 120 meter Struktur utama : Baja.

18 DATA PERENCANAAN Data Bahan Kekuatan tekan beton (fc ) = 35 MPa Tegangan leleh baja (fy) = 400 Mpa Mutu profil baja BJ 50 dengan : Tegangan leleh (fy) = 290 MPa Tegangan putus(fu) = 500 Mpa Data Tanah Data tanah digunakan untuk merencanakan pondasi jembatan tersebut.

19 PRELIMINARY DESIGN Bentang jembatan memiliki panjang 120 meter Jaraktiapgelagarmelintangterdiridari24 5meter ProfilgelagarmemanjangWF 500 x 300 x 11x 18 Lebarjembatan10,5m Jarak tiap gelagar memanjang@ 1,75 meter ProfilgelagarmelintangWF 900 x 300 x 18 x 34

20 ANALISA PEMBEBANAN PEMBEBANAN PADA STRUKTUR BEBAN TETAP BEBAN LALU LINTAS BEBAN LINGKUNGAN BERAT SENDIRI BEBAN MATI TAMBAHAN BEBAN ANGIN BEBAN GEMPA 1. BERAT PROFIL 2. BERAT ASPAL 3. BERAT PLAT BETON 1. BERAT TROTOAR 2. BERAT SANDARAN 3. BERAT AIR HUJAN BEBAN UDL BEBAN KEL BEBAN TRUK

21 PERHITUNGAN PELAT LANTAI JEMBATAN Menurut SNI T , tebal minimum pelat lantai kendaraan, d 200 mm d (b) mm Direncanakan tebal pelat lantai kendaraan 250 mm

22 PEMBEBANAN PELAT LANTAI Beban Mati Berat sendiri pelat = 0.25 x 1 x 1.75 x 2.5 = 1.09 Ton/m Berat aspal = 0.05 x 1 x 1.75 x 2.2 = 0.19 Ton/m Beban air hujan = 0.05 x 1 x 1.75 x 1 = 0.09 Ton/m + Tot al beban mati = 1.37 Ton/m Beban Hidup Menurut SNI T ps , beban T ditentukan sebesar KN = Ton Faktor beban ultimate untuk beban T = 1,8. Makatotal bebant = 1,8 x x (1+0.3) = Ton

23 MOMEN PADA PELAT LANTAI Momen-momen : Momen akibat beban mati : M D = 1/10 x qd x b 2 = 1/10 x 1.37 x = 0.42ton.m Momen akibat beban hidup : M L =0.8 x ((S+0.6) x Tu)/10 = 0.8 x (( ) x ) / 10 = ton.m Mu = = ton.m

24 PENULANGAN PELAT LANTAI Dari perhitungan, didapatkan nilai : ρ max = ρ min = ρ perlu = ρ min < ρperlu < ρmax As perlu = x 1000 x 202 = mm 2 Dipasang D16 200(As = 1005 mm 2 )

25 PENULANGAN PELAT LANTAI Untuk tulangan arah memanjang, digunakan tulangan susut. Dengan ketentuan untuk fy = 400 MPa digunakan rasio tulangan = maka, As = x 1000 x = mm2 Dipasang D (As = mm 2 )

26 PERHITUNGAN BALOK MEMANJANG Digunakan WF 500 x 300 x 11 x 18 Beban Mati Berat pelat beton = 0.25 x 1.75 x 2400 x 1.3 = kg/m Berat aspal = 0,05 x 1.75 x 2200 x 1.3 = kg/m Berat bekisting = 50 x 1.45 x 1.4 = kg/m Berat sendiri balok = 128 x 1.1 = kg/m Qd (u) Momen akibat beban mati = 1/8 x qd x L2 = Kg.m = kg/m

27 Beban terbagi rata (UDL) Menurut ketentuan SNI T ps (2) q = Kpa = Kg/m 2 q L = x 1.75 x 2 = kg/m Beban garis (KEL) Menurut ketentuan SNI T ps (3) P = 49 kn/m = 4900 kg/m P 1 = (1+0.3) x 49 x 1.75 x 1.80 = kn = Kg Beban Truk = kn

28 PEMBEBANAN UDL DAN KEL

29 PEMBEBANAN TRUK

30 PERHITUNGAN BALOK MEMANJANG PROFIL MEMENUHI SYARAT, SETELAH DILAKUKAN BEBERAPA KONTROL, ANTARA LAIN : KONTROL PENAMPANG KONTROL TEKUK KONTROL LENDUTAN KONTROL GESER

31 PERHITUNGAN BALOK MELINTANG DIGUNAKAN WF 900 x 300 x 18 x 34 DILAKUKAN KOTROL : KONTROL PENAMPANG KONTROL TEKUK KONTROL LENDUTAN KONTROL GESER PERENCANAAN STRUKTUR KOMPOSIT

32 STRUKTUR UTAMA Struktur Busur f = 24 meter... 1/6 f 1/5 (Hool, Kinne) h = 4 meter... 1/40 h 1/25 (Hool, Kinne) Struktur Penggantung Panjang penggantung dihitung menggunakan rumus parabola : Yn = (4.f.x.(L-x))/L 2 Profil yang digunakan : Busur : WF 498x432x70x45 Penggantung : WF 350 x 350 x 14x 22

33 STRUKTUR SEKUNDER Ikatan Angin Atas WF 300x300x11x17(horizontal) WF 250x250x11x11(diagonal) Ikatan angin bawah WF 300x300x11x17(horizontal) WF 250x250x11x11 (diagonal) Portal Akhir Balok end frame WF 400x400x45x75 Kolom end framewf 450 x 200 x 8 x 12

34 SAMBUNGAN Contoh Perhitungan, Digunakan Baut dengan data : φ = 20 mm fy = 55 MPa Kekuatan ijin 1 baut, Kekuatan geser, Vd = Kg Kekuatan tumpu, Rd = Kg P = Kg n = P/Vd = / = buah baut

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45 BANGUNAN BAWAH Pembebanan Peninjauan beban: 1. Beban Primer 1. Beban Mati 2. Beban Hidup 2. Beban Sekunder 1. Beban Rem 2. Beban Angin 3. Beban Gempa 4. Tekanan Tanah

46 1. Kombinasi1 = M + H + Ta 2. Kombinasi 2 = M + Ta + Gg + A 3. Kombinasi3 = Kombinasi1 + Rm+ Gg+ A 4. Kombinasi4 = M + Ta + Hg + Tag 5. Kombinasi5 = M + Hg + Gg+ A 6. Kombinasi6 = M + Ta Dimana : M = Beban mati H = Beban hidup Ta = Tekanan tanah A = Beban angin Gg = Gaya gesek = 0,15 (M + H) Rm = Beban rem Hg = Beban gempa Tag = Tekanan tanah akibat gempa

47 Kontrol stabilitas pondasi Kontrol terhadap guling Kontrol terhadap geser Kontrol terhadap daya dukung tanah (turun) Dari hasil kontrol, abutment memenuhi persyaratan guling dan geser. Tetapi kontrol terhadap daya dukung tidak memenuhi. Sehingga perlu pondasi tiang pancang.

48 Perhitungan daya dukung pile QL grup = QL x n x η Dengan, QL = A x Cn + Kell x JHP η = 1 arctan D/S x ((m-1).n+(n-1).m)/(90.m.n) Dan QL < P ijin bahan dari tiang pancang

49

50

51 Penulangan abutment Penulangan abutment diambil dari momen yang dihasilkan oleh tekanan tanah. Penulangan poer diambil dari momen yang dihasilkan oleh reksi tiang pancang.

52

53

54 KESIMPULAN Pelat lantai kendaraan dengan tebalpelat beton bertulang 250 mm. Tulangan terpasang arah melintangd dan arah memanjangd Gelagar melintang WF Busur WF 400x400x45x70 dan penggantung menggunakan WF 350 x 350 x 14 x 22. Ikatan angin WF 300 x 300x 11x 17, ikatan angin bawah WF 300 x 300x 11x 17 (diagonal), portal akhir berupa profil WF 400 x 400 x45x dengan menggunakan mutu baja BJ 55. Perletakan berupa perletakan sendi dan rol. Konstruksi abutmentberupa dinding penuh setebal 2.4m selebar 12m untuk mendukung bentang 120m yang ditumpu pondasi tiang pancang beton dengan diameter 0,6 m dengan kuat tekan K600, sebanyak 35buah kedalaman 13m untuk S-1dan. Ukuran pile cap(poer) 9.6x 12x 2m.