PERENCANAAN JEMBATAN PRATEGANG
-
Upload
olil-rosady -
Category
Documents
-
view
108 -
download
14
description
Transcript of PERENCANAAN JEMBATAN PRATEGANG
PERENCANAAN JEMBATAN PRATEGANG
Data Teknis Perencanaan Jembatana. Jembatan
Kelas jalan: kelas 1
Jumlah jalur: 2 jalur
Panjang jembatan: 40 meter
Lebar jembatan: 9 meter
Lebar lantai kendaraan: 7 meter
Tipe gelagar: balok I
Tebal Perkerasan: 5 cm
Gambar Bentang Jembatanb. Trotoir
Jenis konstruksi: beton bertulang
Pipa sandaran: Circular Hollow Sections D 60.5 mm
Dimensi tiang sandaran: 20/15 cm
Jarak antar tiang: 2 m
Mutu beton, f'c: 30 Mpa
Mutu baja tulangan, fy: 240 Mpa (polos)
Mutu baja pipa sandaran: 1600 Mpa
Lebar trotoir: 100 cm
Tebal trotoir: 25 cm
Balok kerb: 20/25 cm
Jenis plat trotoir: beton tumbuk
c. Plat lantai kendaraan
Tebal plat: 20 cm
Mutu beton, f'c: 30 Mpa
Mutu baja tulangan, fy: 350 Mpa (ulir)
d. Gelagar
Jenis konstruksi: beton prategang tipe balok I
Mutu beton, f'c: 50 Mpa
Mutu baja tulangan, fy: 350 Mpa (ulir)
Tipe tendon & angkur: Angker hidup VSL tipe Sc
e. Abutment
Tinggi Abutment: 6 meter
Lebar Abutment: 11.6 meter
Tipe Abutment: Type Kantilever
Mutu beton, f'c: 30 Mpa
Mutu baja tulangan, fy: 240 Mpa (polos)
Mutu baja tulangan, fy: 350 Mpa (ulir)
Gambar Abutment
Tegangan Yang Diijinkan (SNI 03 2847 2002)Tegangan Ijin Beton PrategangMutu beton prategang (f'c) 50 Mpa. Tegangan ijin sesuai dengan kondisi gaya pratekan dan tegangan beton pada tahap beban kerja, tidak boleh melampaui nilai berikut:
Keadaan awal, sesaat sesudah penyaluran gaya prategang (sebelum terjadinya kehilangan tegangan) (pasal 20.4.1)
Tegangan serat tekan terluar
Untuk Gelagar ~Untuk Plat
f'b = 0.6 f'c f'b' = 0.6 f'c'
= 0.6 x 50 = 0.6 x 30
= 30 Mpa = 18 Mpa
~Untuk Gelagar~Untuk Plat
ft = ft' = = x= x
= 1.768 Mpa= 1.369 Mpa
Keadaan akhir, setelah kehilangan gaya prategang (pasal 20.4.2)
Tegangan serat tekan terluar
~Untuk Gelagar~Untuk Plat
f'b = 0.45 f'c f'b' = 0.45 f'c'= 0.45 x 50= 0.45 x 30
= 22.5 Mpa= 13.5 Mpa
Tegangan serat tarik terluar
~Untuk Gelagar~Untuk Plat
ft = ft' = = x= x
= 3.536 Mpa= 2.739 Mpa
Mutu beton pada saat penegangan
f'ci = 0.8 f'c= 0.8 x 50
= 40 Mpa
Modulus elastisitas beton
Beton prategang f'c = 50 Mpa
Ec = 4700= 4700 x
= 33234.02 Mpa
Beton konvensional f'c' = 30 Mpa
Ec' = 4700= 4700 x
= 25742.96 Mpa
Dimana:Ec = modulus elastisitas beton prategang (Mpa)
Ec' = modulus elastisitas beton konvensional (Mpa)
f'c = mutu beton prategang (Mpa)
f'c' = mutu beton konvensional (Mpa)
1. Tegangan Ijin Tendon Prategang
Digunakan tendon VSL dengan sifat-sifat:
Diameter nominal= 12.5 mm
Luas tampang nominal= 98.7 mm2 Beban putus minimum= 18.75 ton
= 18750 kg
= (18750 x 9.81) N
= 183937.5 N
Beban leleh (20%)= 18750 x 0.8
= 15000 kg
= (15000 x 9.81) N
= 147150 N
Tegangan putus minimum (fpu)=
= 1863.6 Mpa
Tegangan leleh (fpy)=
= 1490.88 Mpa
Modulus elastisitas (Es)= 200000 Mpa
Tegangan tarik pada tendon prategang tidak boleh melampaui:
1. Akibat gaya pengangkuran tendon
fp = 0.94 fpy= 0.94 x 1490.88
= 1401.43 Mpa
Tetapi tidak lebih dari
fp = 0.80 fpu= 0.80 x 1863.6
= 1490.88 Mpa
2. Sesaat setelah penyaluran gaya prategang
fp = 0.82 fpy= 0.82 x 1490.88
= 1222.52 Mpa
Tetapi tidak lebih dari
fp = 0.74 fpu= 0.74 x 1863.6
= 1379.06 Mpa
3. Tendon pasca tarik, pada daerah angkur dan sambungan, segera setelah penyaluran gaya
fp = 0.70 fpu= 0.70 x 1863.6
= 1304.52 Mpa
Perencanaan Trotoir dan Plat LantaiPerencanaan Trotoir
Gambar Rencana TrotoirPendimensian SandaranSandaran direncanakan menumpu pada tiang sandaran dengan bentang 2 m, yang di rencanakan menahan beban merata vertikal sebesar 0.75 kN/m. Direncanakan Sandaran dengan penampang pipa bulat, data sebagai berikut:
D (diameter)= 60.5 mm
t (tebal)= 3.2 mm
G (berat)= 4.52 kg/m
W (momen tahanan)= 7.84 cm3 (tegangan ijin)= 1600 kg/cm2Pembebanan:~ beban mati (qd) = 4.52 kg/m
beban ultimate qdu = 4.52 x 1.1= 5 kg/m
~ beban hidup (ql) = 0.75 kN/m = 75 kg/m
beban ultimate qlu = 75 x 2= 150 kg/m
~ beban ultimate (qu)= qdu + qlu= 5 + 150
Qu = 155 kg/m
Gambar Pembebanan & Statika Pada sandaranDari hasi analisa statika dengan mengunakan program STAAD PRO, diperoleh momen maksimum , yaitu sebesar 0.642 kNm.
Mmax = 0.642 kNm
= 6420 kgcm
= = = 818.878 kg/cm2 < = 1600 kg/cm2Jadi, dipakai pipa baja diameter 60.5 mm sebagai sandaran.
Perencanaan Tiang SandaranTiang sandaran direncanakan menerima beban terpusat dari sandaran sebesar w x L, yang bekerja horisontal pada ketinggian 0.9 m dari permukaan trotoir. Direncanakan dimensi tiang sandaran dengan lebar 15 cm, dan tinggi 20 cm, dengan asumsi tiang sandaran sebagai balok kantilever.
Gaya Yang Bekerja Pada Tiang SandaranPembebanan~ beban mati (pd)
berat sendiri tiang (atas/pd1) = 0.15 x 0.2 x 0.65 x 24= 0.468 kN
beban ultimate pd1u = 46.8 x 1.3= 0.6084 kN
berat sendiri tiang (bawah/pd2) = 0.15 x 0.2 x 0.38 x 24 = 0.274 kN
beban ultimate pd2u = 27.4 x 1.3= 0.3562 kN
berat 1 pipa sandaran (pd3) = 0.0452 x 2 = 0.0904 kN
beban ultimate pd3u = 0.0904x 1.1= 0.0995 kN
~ beban hidup (pl)= 0.75 kN
beban ultimate plu = 0.75 x 2 = 1.5 kN
Momen yang terjadiMmax = pd1ux X2 pd2ux X1 + pd3ux X2 + plux 90 + plux 45
= 0.6084 x 5 0.3562 x 3.6+ (2 x 0.0995) x 5+ 1.5 x 90 + 1.5 x 45
= 205.255 kNcm
Vu= 2 x plu= 2 x 1.5 kN = 3000 N
Perhitungan penulangan
Data perencanaan:
b= 150 mm
h= 200 mm
f'c= 30 Mpa
fy = 240 Mpa
Direncanakan tulangan pokok 10, sengkang 6
d= h selimut beton sengkang ( x Tul. Tarik)
= 200 20 6 ( x 10)
= 169 mm
A. Penulangan lentur Mu= 205.255 kNcm = 205.255 x 104 Nmm
Mn= = 256.569 x 104 Nmm
Rn= = 0.59888 Mpa
m= = 9.412
Rasio penulangan keseimbangan (b);
b =
= = 0.0645
max = 0.75 x b
= 0.75 x 0.0645 = 0.048375
min = = = 0.005834
Rasio penulangan perlu
=
= = 0.002525
< min 0.002525 < 0.005834 (digunakan min)
As perlu = minx b x d
= 0.005834 x 150 x 150
= 131.265 mm2Digunakan tulangan tarik 2 10
As ada = 2 x ( x x 2 )
= 2 x ( x x 102 )
= 157.08 mm2 > As perlu = 131.265 mm2 .( O.K )
b min = 2 x selimut beton + 2 x sengkang + n x D Tul. Tarik + (n - 1) x 25
= 2 x 40 + 2 x 6 + 2 x 10 + ( 2 - 1 ) x 25
= 137 mm < b = 150 mm .( O.K )
As' tekan = 20 % x As perlu= 0.2 x 131.265 = 26.253 mm2
Dipakai tulangan 2 10 mm
As' ada = 2 x ( x x 2 )
= 2 x ( x x 102 )
= 157.08 mm2 > As' tekan = 26.253 mm2 .( O.K )
B. Penulangan geser Vc= 1/6 x
x b x d
= 1/6 x
x 150 x 149
= 20402.67 N
Vc= x 0.6 x 20402.67
= 6120.8 N > Vu = 1500 N (tidak diperlukan tulangan geser)
Cukup dipasang sengkang praktis. Digunakan 6 150 mm yang dipasang disepanjang tiang.
Gambar Penulangan Tiang Sandaran
Perencanaan KerbKerb direncanakan untuk menahan beban tumbukan arah menyilang sebesar 100 kN, yang bekerja sebagai beban titik. Direncanakan kerb terbuat dari beton bertulang, dengan dimensi lebar 20 cm dan tinggi 25 cm, menggunakan beton dengan mutu f'c 30 Mpa, tulangan baja mutu fy 240 Mpa, yang dipasang 2 10 pada masing-masing sisinya, dan sengkang 6 200 mm sepanjang kerb.
Gambar Penulangan Kerb
Perencanaan Plat LantaiPlat lantai direncanakan dengan tebal 20 cm yang menumpu pada 5 tumpuan yang menerima beban mati dan terpusat.
PembebananBeban matiBeban pada plat trotoir
Beban merata~berat plat lantai = 0.20 x 1 x 24 = 4.8kN/m
beban ultimate= 4.8x 1.3= 6.24kN/m
~berat plat lantai trotoir = 0.25 x 1 x 23 = 5.75 kN/m
beban ultimate= 5.75x 1.3= 7.475kN/m
~berat air hujan = 0.05 x 1 x 10 = 0.5 kN/mBeban ultimate= 0.5x 1.2= 0.6kN/m +
qd1u = 14.315kN/m
Beban terpusatpdu = pd1u + pd2u + 2.pd3u= 0.6084 + 0.3562 + (2 x 0.0995)
= 1.1636 kN
Beban pada plat lantai kendaraan
~berat plat lantai = 0.20 x 1 x 24 = 4.8kN/m
beban ultimate= 4.8x 1.3= 6.24kN/m
~berat aspal = 0.05 x 1 x 22 = 1.1 kN/m
beban ultimate= 1.1x 1.2= 1.32kN/m
~berat air hujan = 0.1 x 1 x 10 = 1 kN/m
beban ultimate= 1x 1.2= 1kN/m +
qd2u = 8.56kN/m
Beban mati tambahan
Beban mati tambahan berupa pelapisan ulang lapisan aspal dengan tebal 50 mm
~berat aspal = 0.05 x 1 x 22 = 1.1 kN/m
beban ultimate qd3u = 1.1 x 2 = 2.2 kN/m
Beban hidupBeban pada plat trotoir
Beban merata~beban pejalan kaki = 5 kPa x 1 m = 5 kN/m
beban ultimate ql1u = 5 x 2 = 10kN/m
Beban terpusatplu = 1.5 kN
Beban pada plat lantai kendaraan
#Faktor beban dinamis (DLA)
K = 1 + DLA ,
Faktor beban dinamis untuk truk adalah 0.3 (BMS '92, hal 2-20)
maka K = 1 + 0.3 = 1.3
#Beban truk "T"
Beban truk "T" sebesar 200 kN, maka tekanan untuk satu roda:
Pu = = = 260 kN
Skema pembebananKondisi I
Gambar Skema Pembebanan Kondisi IKondisi II
Gambar Skema Pembebanan Kondisi IIKondisi III
Gambar Skema Pembebanan Kondisi IIIKondisi IV
Gambar Skema Pembebanan Kondisi IVKondisi V
Gambar Skema Pembebanan Kondisi VKondisi VI
Gambar Skema Pembebanan Kondisi VIPenulangan Plat Lantai KendaraanDari hasi analisa statika dengan mengunakan program STAAD PRO, diperoleh momen maksimum pada kondisi II, yaitu:
Mmax tumpuan= 77.976 kNm
Mmax lapangan= 71.471 kNm
Data perencanaan:
f'c= 30 Mpa
fy = 350 Mpa
Tebal plat (h)= 200 mm
Direncanakan tulangan pokok D 16 dan tulangan bagi 10
Selimut beton = 20 mm
dx= h selimut beton (1/2 )
= 200 20 (1/2 x 16)
= 172 mm
Untuk perhitungan penulangan, diambil momen termaksimum
Mu= 77.976 kNm = 77.976 x 106 Nmm
Mn= = 97.47 x 106 Nmm
Rn= = 3.2945 Mpa
m= = 13.7255
Rasio penulangan keseimbangan (b);
b =
=
= 0.0391128
max = 0.75 x b
= 0.75 x 0.0391128 = 0.02933459
min = = = 0.004
Rasio penulangan perlu
=
=
= 0.010115
> min 0.010115 > 0.004 (digunakan )
As perlu = x b x d
= 0.010115 x 1000 x 172
= 1739.78 mm2
Digunakan tulangan pokok D 16 mm
Perhitungan jarak (S) dan As ada As= x x D2= x x 162= 201.06 mm2 S= = 115.5 mm 100 mm
As ada = = 2010.6 mm2
Diperoleh As ada > As perlu , maka dipakai tulangan pokok D 16 100
As tulangan bagi = 20 % x As perlu
= 0.2 x 1902.89
= 380.578 mm2
Dipakai tulangan 10 mm
As bagi = x x 2
= x x 102
= 78.54 mm2S= = 206.37 mm 200 mm
As ada = = 392.7 mm2
Diperoleh As ada > As perlu , maka dipakai tulangan bagi 10 200Gambar Penulangan Plat Lantai Kendaraan
Perencanaan Struktur Gelagar
Gambar Bagian-bagian Penampang JembatanDesain Penampang BalokPerencanaan awal dari dimensi penampang balok dengan suatu rumus pendekatan, yaitu tinggi balok (h) = , dimana L adalah panjang balok = 40 m, maka h = 1.6 2.35 m. Direncanakan balok dengan tinggi 1.65 m. Penampang balok seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar Penampang Balok Prategang
Perhitungan Section Properties
Penampang Balok Tengah Sebelum komposit
Tabel Perhitungan Section Properties Balok Tengah Sebelum Komposit
Bag.
A(cm2)
y(cm)
A x y(cm3)
Momen Inersia 'I'(cm4)
I
30 x 80 = 2400150
360000
(1/12 x 80 x 303 + 2400 x 67.52)
= 11115000
II
105 x 40 = 420082.5
346500
1/12 x 40 x 1053 = 3858750
III
30 x 80 = 240015
36000
(1/12 x 80 x 303 + 2400 x 67.52)
= 11115000
IV
2( x 20 x 5) = 100133.3
13333.33
(1/36 x 20 x 53 + 50 x 50.82) x 2
= 258541.67
V
2( x 20 x 5) = 10031.7
3166.67
(1/36 x 20 x 53 + 50 x 50.82) x 2
= 258541.67
AP = 9200
759000
IP = 26605833.33
= = 82.5 cm
= 165 82.5= 82.5 cm
= = 2891.94 cm2= = 35.05 cm
= = 35.05 cm
Setelah kompositJarak efektif antar gelagar sebesar 175 cm. Karena mutu beton plat dan balok berbeda, maka lebar efektif plat komposit dengan balok prategang adalah:
beffx n (n adalah rasio perbandingan antara mutu beton, n = 0.77)
175 x 0.77 = 134.75 cm
Tabel Perhitungan Section Properties Balok Tengah Setelah Komposit
Bag.A(cm2)
y(cm)
A x y(cm3)
Momen Inersia 'I'(cm4)
I30 x 80 = 2400150
360000
(1/12 x 80 x 303 + 2400 x 46.542)
= 5378927.19
II105 x 40 = 420082.5
346500
(1/12 x 40 x 1053 + 4200 x 20.962)
= 5703431.54
III30 x 80 = 240015
36000
(1/12 x 80 x 303 + 2400 x 88.462)
= 18959280.28
IV2( x 20 x 5) = 100133.3
13333.33
(1/36 x 20 x 53 + 50 x 29.882) x 2
= 89396.42
V2( x 20 x 5) = 10031.7
3166.67
(1/36 x 20 x 53 + 50 x 71.792) x 2
= 515528.9
VI20 x 134.75 = 2695 175
471625
(1/12 x 134.75 x 203 + 2695 x 71.542)
= 13883794.43
Ac = 11895
1230625
Ic = 44530358.76
= = 103.46 cm
= 165 103.46 = 81.54 cm
= = 3743.62 cm2= = 36.19 cm
= = 45.91 cm
Penampang Balok Ujung1. Sebelum komposit
Ap = b x h= 80 x 165= 13200 cm2Ip = 1/12 x b x h3 = 1/12 x 80 x 1653 = 29947500 cm4= = 82.5 cm
= 165 82.5= 82.5 cm
1. Setelah komposit
Tabel Perhitungan Section Properties Balok Ujung Setelah Komposit
Bag.
A(cm2)
y(cm)
A x y(cm3)
Momen Inersia 'I'(cm4)
I
165 x 80 = 1320082.5
1089000
(1/12 x 80 x 1653 + 13200 x 15.682)
= 33194287.54
II
20 x 134.75 = 2695 175
471625
(1/12 x 134.75 x 203 + 2695 x 76.822)
= 15992466.2
Ac = 22415
1560625
Ic = 49186753.75
= = 98.18 cm
= 165 98.18 = 86.82 cm
PembebananBeban Tetap Akibat berat sendiri balok
Bj beton= 25 kN/m3Luas penampang (Ap) = 9200 cm2 = 0.92 m2qd1 = Bj x Ap= 25 x 0.92
= 23 kN/m
Akibat beban mati (plat lantai, lapisan aspal & air hujan)
Bj beton= 24 kN/m3Bj aspal= 22 kN/m3Bj air= 10 kN/m3Jarak efektif antar gelagar = 175 cm = 1.75 m
Tebal plat = 20 cm = 0.2 m
Tebal aspal = 5 cm = 0.05 m
Tebal air = 10 cm = 0.1 m
Luas penampang plat (A1) = 1.75 x 0.2 = 0.35 m2Luas penampang aspal (A2) = 1.75 x 0.05 = 0.0875 m2Luas penampang air (A3) = 1.75 x 0.1 = 0.175 m2qd2 = Bj beton x A3 + Bj aspal x A2 + Bj air x A3= 24 x 0.35 + 22 x 0.0875 + 10 x 0.175
= 12.075 kN/m
Akibat diafragma
Bj beton= 25 kN/m3Tebal diafragma (t) = 15 cm = 0.15 m
Gambar Penampang DiafragmaLuas penampang (A)= (135 x 105) (2 x (AIV + AV))
= 13975 cm2 = 1.3975 m2Pd= Bj x A x t
= 25 x 1.3975 x 0.15
= 5.24 kN
Beban Lalu LintasBeban lajur "D"
Gambar Penyebaran Beban LajurBeban lajur "D" terdiri dari beban tersebar merata (UDL/Uniformly Distributed Load) yang digabung dengan beban garis (KEL/Knife Edge Load).
Gambar Beban Yang Bekerja Pada Arah Melintang Jembatana.Besarnya beban terbagi rata (UDL) tergantung pada panjang total yang dibebani (L).
L = 40 m > 30 m, maka:
q= = = 7 kPa
Jarak efektif antar gelagar = 175 cm = 1.75 m, maka beban merata yang bekerja di sepanjang gelagar adalah:
ql1 = 1.75 x q
= 1.75 x 7
= 12.25 kNm
b.Beban terpusat P yang ditempatkan tegak lurus arah lalu lintas pada jembatan adalah sebesarnya 44.0 kN/m.
Faktor Beban Dinamik untuk "KEL" lajur "D", untuk bentang (LE) = 40 m, nilai DLA = 0.4.
Maka:K = 1 + DLA
K = 1 + 0.4 = 1.4
Jarak efektif antar gelagar = 175 cm = 1.75 m, maka beban terpusat yang bekerja pada gelagar adalah:
pl1 = 1.75 x P x K
= 1.75 x 44 x 1.4
= 107.8 kN
Beban Rem
Pengaruh percepatan dan pengereman dari lalu lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang, dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem tersebut tergantung dari panjang struktur (L), yaitu untuk L = 40 m 80 m, gaya rem = 250 kN.
Gambar Beban Rem Yang Bekerja Pada Arah Memanjang Jembatan
Aksi LingkunganBeban angin
Kendaraan yang sedang berada di atas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal diterapkan pada permukaan lantai sebesar:
TEW = 0.0012CW(VW)2 kN/m
Dimana: Vw= kecepatan angin rencana = 30 m/det
Cw= koefisien Seret = 1.2
TEW = 0.0012 x 1.2 x 302= 1.296 kN/m
Analisa StatikaBeban Tetap
Gambar Diagram Momen dan Gaya Lintang Akibat Berat SendiriAkibat berat sendiri
Reaksi tumpuan:
RA = RB = x q x L
= x 23 x 40
= 460 kN
Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:
Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Mx = (RAx X) ( x q x X2)
Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Vx = RA (q x X)
Maka:
Titik A, X = 0 mMA = 0kNm
VA = 460kN
Titik 1, X = 2 mM1 = 874kNm
V1 = 414kN
Titik 2, X = 4 mM2 = 1656kNm
V2 = 368kN
Titik 3, X = 6 mM3 = 2346kNm
V3 = 322kN
Titik 4, X = 8 mM4 = 2944kNm
V4 = 276kN
Titik 5, X = 10 mM5 = 3450kNm
V5 = 230kN
Titik 6, X = 12 mM6 = 2864kNm
V6 = 184kN
Titik 7, X = 14 mM7 = 4186kNm
V7 = 138kN
Titik 8, X = 16 mM8 = 4416kNm
V8 = 92kN
Titik 9, X = 18 mM9 = 4554kNm
V9 = 46kN
Titik 10, X = 20 mM10 = 4600kNm
V10 = 0kN
1. Akibat beban mati
VA =241,5 kN VB = 241,5 kN
Gambar Diagram Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban MatiReaksi tumpuan:
RA = RB = x q x L
= x 12.075 x 40
= 241.5 kN
Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:
Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Mx = (RAx X) ( x q x X2)
Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Vx = RA (q x X)
Maka:
Titik A, X = 0 mMA = 0kNm
VA = 241.5kN
Titik 1, X = 2 mM1 = 458.85kNm
V1 = 217.35kN
Titik 2, X = 4 mM2 = 869.4kNm
V2 = 193.2kN
Titik 3, X = 6 mM3 = 1231.65kNm
V3 = 169.05kN
Titik 4, X = 8 mM4 = 1545.6kNm
V4 = 144.9kN
Titik 5, X = 10 mM5 = 1811.25kNm
V5 = 120.75kN
Titik 6, X = 12 mM6 = 2028.6kNm
V6 = 96.6kN
Titik 7, X = 14 mM7 = 2197.65kNm
V7 = 72.45kN
Titik 8, X = 16 mM8 = 2318.4kNm
V8 = 48.3kN
Titik 9, X = 18 mM9 = 2390.85kNm
V9 = 24.15kN
Titik 10, X = 20 mM10 = 2415kNm
V10 = 0kN
Gambar Diagram Momen dan Gaya Lintang Akibat Diafragma1. Akibat diafragma
Reaksi tumpuan:
RA = RB = x P
= x 5.24 x 11
= 28.823 kN
Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:
Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Mx = (RAx X) (p x X)
Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Vx = VA p
Maka:
Titik A, X = 0 m
MA = 0kNm
VA = RA = 28.823kN
Titik 1, X = 2 m
M1 = (28.823 x 2) (5.24 x 2)
= 47.166kNm
V1 = VA = 28.823kN
Titik 2, X = 4 m
M2 = (28. 823 x 4) (5.24 x 4)
= 94.331kNm
V2 = 28.823 5.24
= 23.583kN
Titik 3, X = 6 m
M3 = (28. 823 x 6) (5.24 x 6) (5.24 x 2)
= 131.016kNm
V3 = V2 = 23.583kN
Titik 4, X = 8 m
M4 = (28. 823 x 8) (5.24 x 8) (5.24 x 4)
= 167.7kNm
V4 = 23.583 5.24
= 18.342kN
Titik 5, X = 10 m
M5 = (28. 823 x 10) (5.24 x 10) (5.24 x 6) (5.24 x 2)
= 193.903kNm
V5 = V4 = 18.342kN
Titik 6, X = 12 m
M6 = (28. 823 x 12) (5.24 x 12) (5.24 x 8) (5.24 x 4)
= 220.106kNm
V6 = 18.342 5.24
= 13.102kN
Titik 7, X = 14 m
M7 = (28. 823 x 14) (5.24 x 14) (5.24 x 10) (5.24 x 6) (5.24 x 2)
= 235.828kNm
V7 = V6 = 13.102kN
Titik 8, X = 16 m
M8 = (28. 823 x 16) (5.24 x 16) (5.24 x 12) (5.24 x 8) (5.24 x 4)
= 251.55kNm
V8 = 13.102 5.24
= 7.861kN
Titik 9, X = 18 m
M9 = (28. 823 x 18) (5.24 x 18) (5.24 x 14) (5.24 x 10) (5.24 x 6) (5.21 x 2)
= 256.791kNm
V9 = V8 = 7.861kN
Titik 10, X = 20 m
M10 = (28. 823 x 20) (5.24 x 20) (5.24 x 16) (5.24 x 12) (5.24 x 8) (5.21 x 4)
= 262.031kNm
V10 = 7.861 5.24
= 2.62kN
Beban Lalu Lintas Akibat beban lajur
Gambar Diagram Garis Pengaruh Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban LajurReaksi tumpuan:
Reaksi tumpuan terbesar terjadi pada saat beban p berada di atas tumpuan.
RA = RB = ( x q x L) + P
= ( x 12.25 x 40) + 107.8
= 352.8 kN
Mencari ordinat max (Y) & luas garis pengaruh (A):
Titik A, X = 0 mYA = 0m
AA = 0m2Titik 1, X = 2 mY1 = = 1.9m
A1 = x 1.9 x 40= 38m2Titik 2, X = 4 mY2 = = 3.6m
A2 = x 3.6 x 40= 72m2Titik 3, X = 6 m Y3 = = 5.1m
A3 = x 5.1 x 40= 102m2Titik 4, X = 8 mY4 = = 6.4m
A4 = x 6.4 x 40= 128m2Titik 5, X = 10 mY5 = = 7.5m
A5 = x 7.5 x 40= 150m2Titik 6, X = 12 mY6 = = 8.4m
A6 = x 8.4 x 40= 168m2Titik 7, X = 14 mY7 = = 9.1m
A7 = x 9.1 x 40= 182m2Titik 8, X = 16 mY8 = = 9.6m
A8 = x 9.6 x 40= 192m2Titik 9, X = 18 mY9 = = 9.9m
A9 = x 9.9 x 40= 198m2Titik 10, X = 20 mY10 = = 10m
A10 = x 10 x 40= 200m2Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:
Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Mx = (Yxx P) + (Axx q)
Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Vx = RA (q x X)
Maka:
Titik A, X = 0 mMA = 0kNm
VA = 352.8kN
Titik 1, X = 2 mM1 = 670.32kNm
V1 = 328.3kN
Titik 2, X = 4 mM2 = 1270.08kNm
V2 = 303.8kN
Titik 3, X = 6 mM3 = 1799.28kNm
V3 = 279.3kN
Titik 4, X = 8 mM4 = 2257.92kNm
V4 = 254.8kN
Titik 5, X = 10 mM5 = 2646kNm
V5 = 230.3kN
Titik 6, X = 12 mM6 = 2963.52kNm
V6 = 205.8kN
Titik 7, X = 14 mM7 = 3210.48kNm
V7 = 181.3kN
Titik 8, X = 16 mM8 = 3386.88kNm
V8 = 156.8kN
Titik 9, X = 18 mM9 = 3492.72kNm
V9 = 132.3kN
Titik 10, X = 20 mM10 = 3528kNm
V10 = 107.8kN
Beban Rem
Gambar Diagram Momen Akibat Beban RemTitik tangkap gaya rem dari permukaan lantai adalah 1.8 m.
Reaksi tumpuan:
Reaksi (gaya lintang) pada semua titik adalah sama sepanjang jalur
RA = RB = = = 16.5 kN
Momen pada setiap titik:
Momen pada semua titik adalah sama sepanjang jalur
Mr = Gaya Rem x (titik tangkap + ya')
= 250 x (1.8 + 0.8154)
= 653.857 kNm
Aksi Lingkungan1. Beban Angin
Gambar Diagram Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban AnginReaksi tumpuan:
RA = RB = x q x L
= x 1.296 x 40
= 25.92 kN
Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:
Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Mx = (RAx X) ( x q x X2)
Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
Vx = RA (q x X)
Maka:
Titik A, X = 0 mMA = 0kNm
VA = 25.92kN
Titik 1, X = 2 mM1 = 49.248kNm
V1 = 23.328kN
Titik 2, X = 4 mM2 = 93.312kNm
V2 = 20.736kN
Titik 3, X = 6 mM3 = 132.192kNm
V3 = 18.144kN
Titik 4, X = 8 mM4 = 165.888kNm
V4 = 15.552kN
Titik 5, X = 10 mM5 = 194.4kNm
V5 = 12.96kN
Titik 6, X = 12 mM6 = 217.728kNm
V6 = 10.368kN
Titik 7, X = 14 mM7 = 235.872kNm
V7 = 7.776kN
Titik 8, X = 16 mM8 = 248.832kNm
V8 = 5.184kN
Titik 9, X = 18 mM9 = 256.608kNm
V9 = 2.592kN
Titik 10, X = 20 mM10 = 259.2kNm
V10 = 0kN
Tabel Daftar Kombinasi Gaya Lintang
BebanBerat
Beban
Beban
Beban
Beban
Beban
Sendiri
Mati
Diafragma
Lajur
Rem
Angin
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
VA460
241.50
28.823
352.8
16.5
25.920
V1414
217.35
28.823
328.3
16.5
23.328
V2368
193.20
23.583
303.8
16.5
20.736
V3322
169.05
23.583
279.3
16.5
18.144
V4276
144.90
18.342
254.8
16.5
15.552
V5230
120.75
18.342
230.3
16.5
12.960
V6184
96.60
13.102
205.8
16.5
10.368
V7138
72.45
13.102
181.3
16.5
7.776
V892
48.30
7.861
156.8
16.5
5.184
V946
24.15
7.861
132.3
16.5
2.592
V100
0
2.620
107.8
16.5
0
Tabel Daftar Kombinasi Momen
MomenBerat
Beban
Beban
Beban
Beban
Beban
Kombinasi Momen
Sendiri
Mati
Diafragma
Lajur
Rem
Angin
Seblm komp.
komposit
1
2
3
4
5
6
7
Mo
MG
MT
8
9
10
(2+3+4)
(5+6+7+9)
(kNm)
(kNm)
(kNm)
(kNm)
(kNm)
(kNm)
(kNm)
(kNm)
(kNm)
MA
0
0
0
0
653.857
0
0
0
653.857
M1
874.000
458.850
47.166
670.320
653.857
49.248
874.000
1380.016
2753.440
M2
1656.000
869.400
94.331
1270.080
653.857
93.312
1656.000
2619.731
4636.980
M3
2346.000
1231.650
131.016
1799.280
653.857
132.192
2346.000
3708.666
6293.994
M4
2944.000
1545.600
167.700
2257.920
653.857
165.888
2944.000
4657.300
7734.965
M5
3450.000
1811.250
193.903
2646.000
653.857
194.400
3450.000
5455.153
8949.410
M6
3864.000
2028.600
220.106
2963.520
653.857
217.728
3864.000
6112.706
9947.811
M7
4186.000
2197.650
235.828
3210.480
653.857
235.872
4186.000
6619.478
10719.687
M8
4416.000
2318.400
251.550
3386.880
653.857
248.832
4416.000
6985.950
11275.519
M9
4554.000
2390.850
256.791
3492.720
653.857
256.608
4554.000
7201.641
11604.825
M10
4600.000
2415.000
262.031
3528.000
653.857
259.200
4600.000
7277.031
11718.088
Perencanaan Perletakan ElastomerDengan menggunakan tabel perkiraan berdasarkan pengalaman, yang tertera pada BMS 1992 bagian 7, direncanakan perletakan elestomer dengan bentuk persegi dan ukuran denah 810 x 810 mm, karena lebar gelagar (b) = 800 mm. Karakteristik dari Elastomer adalah sebagai berikut:
Gambar Bentuk Denah PerletakanUkuran denah 810 mm
Tebal selimut atas dan bawah = 9 mm
Tebal pelat baja = 5 mm
Tebal karet dalam = 18 mm
Tinggi keseluruhan = 92 mm
Beban ternilai pada perputaran nol, pada geser maksimum = 7353 kN
Beban ternilai pada perputaran maksimum, pada geser maksimum = 3377 kN
Gaya lintang maksimum yang terjadi pada satu gelagar
VU = 1718.824 kN < Vperletakan = 3377 kN .....................(O.K)
Perencanaan Abutment
Gambar Tampak Melintang JembatanPerhitungan PembebananPerhitungan Gaya-gaya Akibat Struktur AtasBeban mati
Beban sandaran
Panjang bentang jembatan= 40 m
Berat pipa sandaran = 4.52 kg/m
Berat 1 tiang sandaran = 0.8242 kN
~berat pipa sandaran = 4 x (40 x 4.52) = 723.2 kg= 7.232kN
~berat tiang sandaran = 42 x (0.8242)= 34.6164kN +
Pd1 = 41.8484kN
Beban trotoir
Panjang bentang jembatan= 40 m
Bj beton= 24 kN/m3
Bj beton tumbuk= 23 kN/m3
Tebal plat trotoir= 0.25 m
Lebar plat trotoir= 0.8 m
Ukuran balok kerb= 20/25 cm
~berat plat trotoir = 2 x (40 x 0.25 x 0.8 x 23)= 368kN
~berat kerb = 2 x (40 x 0.25 x 0.2 x 24)= 96kN +
Pd2 = 464kN
Beban plat kendaraan
Panjang bentang jembatan= 40 m
Bj beton= 24 kN/m3
Bj Aspal= 22 kN/m3
Tebal plat kendaraan= 20 cm = 0.2 m
Lebar plat kendaraan= 7 m
Tebal lapisan aspal= 5 cm = 0.05 m
~berat lapisan aspal = 40 x 7 x 0.05 x 22= 308kN
~berat plat kendaraan = 40 x 7 x 0.2 x 24= 1344kN +
Pd3= 1652kN
Beban gelagar
Panjang bentang jembatan= 40 m
Bj beton prategang= 25 kN/m3
Ap = 9200 cm2 = 0.92 m2~berat gelagar = 5 x (40 x 0.92 x 25) Pd4 = 4600kN
Beban diafragma
Panjang bentang jembatan= 40 m
Jarak antar diafragma= 4 m
Bj beton prategang= 25 kN/m3
A = 1.3975 m2
t = 0.15 m
~berat diafragma = 44 x (1.3975 x 0.15 x 25) Pd5 = 230.5875kN
Beban mati tambahan
Beban mati tambahan berupa pelapisan ulang lapisan aspal dengan tebal 50 mm
~berat lapisan aspal = 40 x 7 x 0.05 x 22 Pd6 = 308kN
Beban mati total yang bekerja pada abutment
Rd= = = 3648.218 kN
Beban hidup
Beban sandaran
Panjang bentang jembatan= 40 m
Beban hidup= 0.75 kN/m
~beban hidup pipa sandaran = 2 x (40 x 0.75) Pl1 = 60kN
Beban trotoir
Panjang bentang jembatan= 40 m
Lebar trotoir= 1 m
Beban hidup= 5 kPa
~beban hidup trotoir = 2 x (40 x 1 x 5) Pl2 = 400kN
Beban plat kendaraan (beban lalu lintas)
Panjang bentang jembatan= 40 m
Lebar plat kendaraan= 7 m
Gambar 4.62 Penyebaran Beban Lajur
Gambar Beban Yang Bekerja Pada Arah Melintang Jembatana.Besarnya beban terbagi rata (UDL) tergantung pada panjang total yang dibebani (L).
L = 40 m > 30 m, maka:
q= = = 7 kPa
~beban hidup (UDL) = (40 x 5.5 x 7) x 100% + (40 x 1.5 x 7) x 50%
Pl3 = 1750kN
b.Beban terpusat P yang ditempatkan tegak lurus arah lalu lintas pada jembatan adalah sebesarnya 44.0 kN/m.
Faktor Beban Dinamik untuk "KEL" lajur "D", untuk bentang (LE) = 40 m, nilai DLA = 0.4.
Maka:K = 1 + DLA
K = 1 + 0.4 = 1.4
~beban hidup (KEL) = 7 x 44 x 1.4 Pl4 = 431.2kN
Beban air hujan
Panjang bentang jembatan= 40 m
Bj air= 10 kN/m3
Lebar plat kendaraan= 7 m
Lebar plat trotoir= 2 x 1 m
Tebal air pada plat kendaraan= 10 cm = 0.1 m
Tebal air pada trotoir= 5 cm = 0.05 m
~berat air hujan = (40 x 7 x 0.1 x 10) + (40 x 2 x 0.05 x 10)
Pl5 = 320kN
Beban angin
Panjang bentang jembatan= 40 m
Kendaraan yang sedang berada di atas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal diterapkan pada permukaan lantai sebesar:
TEW = 0.0012CW(VW)2 kN/m
Dimana:Vw= kecepatan angin rencana = 30 m/det
Cw= koefisien Seret = 1.2
TEW = 0.0012 x 1.2 x 302= 1.296 kN/m
~berat angin = 40 x 1.296 Pl6 = 51.84kN
Beban rem
Pengaruh percepatan dan pengereman dari lalu lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang. Besarnya gaya rem tersebut tergantung dari panjang struktur (L), yaitu untuk L = 40 m 80 m, gaya rem (Hr = 250 kN).
Gambar Beban Rem Yang Bekerja Pada Arah Memanjang JembatanBeban gesekan
Gaya gesekan antara beton dengan karet elastomer ( f = 0.15 ; PPPJJR 1987)
Hg= f x Rd
= 0.15 x 3648.218
= 547.2327 kN
Beban lalu lintas pada plat injak
Gambar Beban Lalu Lintas Pada Plat Injak
Lebar plat kendaraan= 7 m
Panjang plat injak= 2 m
q= 1 t/m2 = 100 kN/m2~beban lalu lintas = 7 x 2 x 100 Pl7 = 1400kN
Beban mati total yang bekerja pada abutment
Rl= = = 1722.12 kN
Hs= Hr + Hg
= 250 + 547.2327
= 797.2327 kN
Perhitungan Berat Sendiri Abutment Direncanakan abutment tipe T terbalik dengan tinggi abutment 6 m, lebar pondasi. 11.6 m
Gambar Dimensi Penampang AbutmentTabel Perhitungan Berat Sendiri Abutment
NoBentuk
P
T
L
Luas (A)
Volume (V)
Bj
Berat
Jarak (x)
Momen O
(m)
(m)
(m)
(m2)
(m3)
(kN/m3)
(kN)
(m)
(kNm)
1persegi0.5
0.25
10.8
0.125
1.35
24
32.4
2.05
66.420
2persegi0.7
1.69
10.8
1.183
12.7764
24
306.6336
2.15
659.262
3persegi1.6
0.7
10.8
1.12
12.096
24
290.304
1.7
493.517
4segitiga0.4
0.25
10.8
0.05
0.54
24
12.96
2.23
28.901
5persegi1.2
2.36
10.8
2.832
30.5856
24
734.0544
1.5
1101.082
6segitiga0.9
0.4
11.6
0.18
2.088
24
50.112
2.4
120.269
7segitiga0.9
0.4
11.6
0.18
2.088
24
50.112
0.6
30.067
8persegi3
1
11.6
3
34.8
24
835.2
1.5
1252.800
Total
8.67
96.324
2311.776
3752.317
Eksentrisitas beban akibat berat sendiri
e=
=
= 1.623 m
Maka berat total abutment (W1) = 2311.776 kN, yang bekerja terpusat pada jarak 1.623 m dari titik O.
Perhitungan Berat Plat Injak dan Wing Wall
Gambar Dimensi Penampang Plat Injak dan Wing WallTabel Perhitungan Berat Plat Injak dan Wing WallNoBentuk
P
T
L
Luas (A)
Volume (V)
Bj
Berat
Jarak (x)
Momen O
(m)
(m)
(m)
(m2)
(m3)
(kN/m3)
(kN)
(m)
(kNm)
9persegi0.2
0.25
7
0.05
0.35
24
8.4
2.4
20.160
10persegi2
0.2
7
0.4
2.8
24
67.2
3.5
235.200
11persegi2
2.44
0.3
4.88
1.464
24
35.136
3.5
122.976
12segitiga0.4
0.25
0.3
0.05
0.015
24
0.36
2.37
0.853
13segitiga1.5
2.36
0.3
1.77
0.531
24
12.744
3.5
44.604
14persegi0.5
1.96
0.3
0.98
0.294
24
7.056
2.75
19.404
15persegi0.4
1.71
0.3
0.684
0.2052
24
4.9248
2.3
11.327
16segitiga0.9
0.4
0.3
0.18
0.054
24
1.296
2.7
3.499
Total
8.994
5.7132
137.1168
458.023
Eksentrisitas beban akibat berat tanah
e=
=
= 3.34 m
Maka berat total plat injak dan wing wall (W2) = 137.1168 kN.
Perhitungan Berat Tanah
Gambar Dimensi Penampang TanahTabel Perhitungan Berat Tanah
NoBentuk
P
T
L
Luas (A)
Volume (V)
Bj
Berat
Jarak (x)
Momen O
(m)
(m)
(m)
(m2)
(m3)
(kN/m3)
(kN)
(m)
(kNm)
17persegi2
0.6
11.6
1.2
13.92
17.2
239.424
18persegi0.5
4.4
11.6
2.2
51.04
17.2
877.888
2.75
2414.192
19segitiga0.4
0.25
11.6
0.05
1.16
17.2
19.952
2.4
47.885
20persegi0.4
1.71
11.6
0.684
15.8688
17.2
272.943
2.3
627.770
21segitiga0.9
0.4
11.6
0.18
4.176
17.2
71.8272
2.78
199.680
Total
4.314
86.1648
1482.035
3289.526
Eksentrisitas beban akibat berat tanah
e=
=
= 2.65 m
Maka berat total tanah (W3) = 1242.611 kN, yang bekerja terpusat pada jarak 2.65 m dari titik O.
Perhitungan Beban GempaWilayah gempa = wilayah 3 (Gambar 2.15 BMS Bag. 2)
Kondisi tanah= tanah cukup padatTinggi kolom abutment= 6 m
Lebar kolom abutment= 1.2 m
Panjang kolom abutment= 10.8 m
Faktor kepentingan (I)= 1
Faktor tipe bangunan (S)= tipe A
Jumlah sendi plastis (n)= 1
Peninjauan gempa arah memanjang, karena dianggap yang paling besar
Waktu getar (Tg)
Dimana: g= 9.81 m/det2WTP = Rd + Rl + P7 + W1 + W2 + W3= 3648.218 + 1722.12 + 1400 + 2311.776 + 137.117 + 1242.611
= 10461.842 kN
Kp = E = 25742.96 Mpa =25742.96 x 103I = = = 1.5552 m4L = 6 m
Kp = = 556047.936 kN/m
T= = 0.275 detik
Penentuan gaya statik ekivalen rencana, TEQ
Dimana: Kh = C.S
C = 0.18 (Gambar 2.14 BMS Bag. 2 untuk tanah sedang, gempa daerah 3)
S = 1.3 F 18 (Tabel 2.14 BMS Bag. 2 hal 51 )
F= 1.25 0.025 x 1 = 1.225
S = 1.3 x 1.225 = 1.5925
Kh = 0.18 x 1.5925 = 0.28665
I = 1 (Tabel 2.13 BMS Bag. 2 hal 51 )
WT = Rd = 3648.218 kN
TEQ = 0.28665 x 1 x 3648.218
= 1045.7617 kN
Gaya gempa bekerja pada pusat massa abutment. Jarak pusat massa abutment dari titik bawah dihitung sebagai berikut:
Tabel Perhitungan Titik Berat Abutment Arah Sumbu Y
No
Bentuk
Luas (A)
Jarak (y)
A . Y
(m2)
(m)
1
persegi0.125
5.875
0.734
2
persegi1.183
4.905
5.803
3
persegi1.12
3.71
4.155
4
segitiga0.05
3.277
0.164
5
persegi5.232
2.18
11.406
6
segitiga0.18
1.133
0.204
7
segitiga0.18
1.133
0.204
8
persegi4.5
0.5
2.250
Total12.57
24.920
= = = 1.98 m
Perhitungan Tekanan Tanah Aktif
Gambar Tekanan Tanah Aktif Tanah urugkan dipakai tanah timbunan yang dipadatkan, dengan berat jenis () = 17 2 kN/m3 dan diasumsikan sudut geser dalam tanah () = 30.
Koefisien tekanan tanah aktif dapat dirumuskan sebagai berikut:
Ka= tan2(45 )
= tan2(45 )
= 0.5774
Tekanan tanah akibat beban lalu lintas di atas plat injak
Ph1 = q x h3x Ka x Lebar abutment
= 100 x 5.8 x 0.5774 x 11.6
= 3884.747 kN
Tekanan tanah akibat beban di atas plat injak
Menurut BMS, beban di atas plat injak dapat diasumsikan sebagai berat tanah timbunan dengan tinggi 600 mm. Maka tekanan tanah
Ph2 = 1(tanah)x h1x (h2 + h3) x Ka x Lebar abutment
= 17.2 x 0.6 x (0.2+ 5.8) x 0.5774 x 11.6
= 414.73 kN
Tekanan tanah akibat plat injak
Ph3 = 2(beton)x h2x h3x Ka x Lebar abutment
= 24 x 0.2 x 5.8 x 0.5774 x 11.6
= 184.468 kN
Tekanan tanah akibat tekanan tanah di belakang abutment
Ph4 = x 3(tanah)x h3x h3x Ka x Lebar abutment
= x 17.2 x 5.8 x 5.8 x 0.5774 x 11.6
= 1937.712N
Gaya gaya Yang Bekerja Pada Abutment
Gambar Gaya gaya Yang Bekerja Pada AbutmentGaya vertikal (Q)
Q= Rd + Rl + P7 + W1 + W2 + W3= 3648.218 + 1722.12 + 1400 + 2311.776 + 137.117+ 1482.035
= 10701.266 kN
Gaya horisontal (H)
H= Hs + TEQ + Ph1 + Ph2 + Ph3 + Ph4= 797.2327 + 1045.7617 + 3884.747 + 414.73 + 184.468 + 1937.712
= 8264.652 kN
Momen (M)
Gambar Gaya gaya Yang Menyebabkan MomenMomen yang terjadi, ditinjau dari titik O. Momen yang tarjadi adalah momen guling dan juga momen penahan akibat berat dari bangunan. Pada perencanaan, diasumsikan pada 2 kondisi, yaitu saat tidak ada beban lalu lintas, dan pada saat lalu lintas penuh.
Pada saat tidak terdapat beban hidup (lalu lintas)
~ Momen guling= TEQx h4 + Ph2 x h1 + Ph3 x h1 + Ph4x h2= 1045.7617 x 1.98 + 414.73 x 2.9 + 184.468x 2.9
+ 1937.712 x 1.93
= 13056.428 kNm
~ Momen penahan= Rd x l+ W1x e1 + W3x e3= 3648.218 x 1.35+ 2311.776 x 1.623+ 1242.611 x 2.65
= 11970.026 kNm
Maka momen yang bekerja:
M= Momen guling Momen penahan
= 13056.428 11970.026
= 1086.402 kNm
Pada saat beban hidup (lalu lintas) bekerja
~ Momen guling= Hs x h3 + TEQx h4 + Ph1x h1 + Ph2 x h1 + Ph3 x h1 + Ph4x h2 = 797.2327 x 4.15+ 1045.7617 x 1.98 + 3884.747 x 2.9
+ 414.73 x 2.9 + 184.468x 2.9 + 1937.712 x 1.93
= 22122.349 kNm
~ Momen penahan= (Rd + Rl) x l+ P7x 3.5 + W1x e1 + W3x e2= (3648.218 + 1722.12) x 1.35+ 1400 x 3.5 + 2311.776 x 1.623
+ 1242.611 x 2.65
= 19194.888 kNm
Maka momen yang bekerja:
M= Momen guling Momen penahan
= 22122.349 19194.888
= 2927.461 kNm
Perhitungan Data TanahAbutment berdiri di atas tanah dengan kedalaman 0.5 m dari permukaan tanah. Dari hasil uji sondir, diperoleh data sebagai berikut:perlawanan ujung konus (qc) 27 kg/cm2jumlah hambatan lekat (JHL) 100 kg/cmrasio gesekan (Fr) 2.5 %Dari data tanah di atas, dapat dikonversikan menjadi parameter tanah.Konversi dari uji sondir ke jenis tanahDengan menggunakan grafik hubungan antara qc dan Fr pada bagan klasifikasi tanah (JE Bowles, Jilid 1:hal 143), maka dapat diketahui jenis tanahnya. qc = 27 kg/cm2 , Fr = 2.5 % maka jenis tanahnya adalah lanau berpasir dan lanau. Dapat didiskripsikan tanah pada dasar telapak abutment adalah jenis tanah lempung glasial kaku. Dengan menggunakan tabel 4.22 (Ralp B. Peck, W. E. Hanson, Thomson H. Trornburn, 1996;21), diperoleh parameter sebagai berikut:porositas (n) = 0.37angka rongga (e) = 0.6kadar air (w) = 22 %berat kering (d) = 1.7 g/cm3berat jenuh (sat) = 2.07 g/cm3Untuk mencari berat jenis kondisi basah dirumuskan:= d (1 + w)= 1.7 (1 + 0.22)= 2.07 g/cm3 = 20.7 kN/m3Konversi dari uji sondir ke parameter tanahDari nilai qc dapat dikonversi menjadi nilai SPT menurut rumus Meyerhof (Suyono Sosrodarsono & Kazuto Nakazawa, 2000:hal 57)qc= 4 NN= = = 6.75
Setelah mendapat nilai N, dapat dikonversikan menjadi sudut geser dalam. Dari grafik hubungan antara sudut geser dalam () dan nilai N dari pasir,
~ = ........................Oshaki
= = 26.62
~ = ........................Dunham
= = 34
~ = ........................Meyerhoff
= = 29
~ = ........................Peck
= = 24
Maka diambil nilai sudut geser dalam yang terkecil, yaitu = 24.
qc= 14 CuCu= = = 1.93 kg/cm2Kontrol StabilitasTerhadap Daya Dukung Vertikal(Suyono Sosrodarsono & Kazuto Nakazawa, 2000:hal 33)qult = . c . Nc + . . B . N + . Df . NqDimana:B= 3 mL= 6 mDf= 0.5 m= 1 + 0.3 (B/L)= 1 + 0.3 (3/6)= 1.15= 0.5 0.1 (B/L)= 0.5 0.1 (3/6)= 0.45c = 1.93 kg/cm2= 20.7 kN/m3Dari tabel Koefisien daya dukung Ohsaki, dengan = 24 diperoleh nilai: (Suyono Sosrodarsono & Kazuto Nakazawa, 2000:hal 33)Nc= 9.5N= 1.04Nq= 5.26qult = 1.15 x 1.93 x 9.5 + 0.45 x 20.7 x 3 x 1.04 + 20.7 x 0.5 x 5.26= 104.589 kN/m2~ menghitung nilai e :e= = = 1.014 m > B/6 = 0.5 m~ maka:qmax = = = 7339.69 kN/m2Sf= = = 0.014 < 2.5 .(Tidak Aman)Terhadap Daya Dukung Horisontal (Geser)(Suyono Sosrodarsono & Kazuto Nakazawa, 2000:hal 87)Hu= CB . A' + V . tan BDimana:CB = 0 (kohesi tanah dengan beton)A= B x L= 3 x 11.6 = 34.8V= Rd + W1 + W2 + W3= 3648.218 + 2311.776 + 137.117+ 1482.035
= 7579.146 kN
B = = x 24= 16Hu= 0 x 34.8 + 7579.146 x tan 16= 2173.285 kNH= 8264.652 kN
Sf= = = 0.26 < 1.5 .(Tidak Aman)Terhadap Guling~ Kondisi tanpa beban lalu lintasSf= = = 0.87 < 1.5 .(Tidak Aman)Pondasi telapak tidak memenuhi persyaratan keamanan di atas, maka direncanakan abutment dengan menggunakan pondasi tiang pancang.
Perencanaan Pondasi TiangDaya Dukung Aksial Tiang Yang DiijinkanUntuk menentukan daya dukung tiang pancang dapat ditentukan dengan melihat kemampuan material tiang untuk menahan beban (kapasitas struktural) atau daya dukung tanah dari data-data hasil penyelidikan lapisan dibawah permukaan tanah dari data uji lapangan CPT (sondir mekanis).Direncanakan digunakan tiang beton pracetak bulat dengan diameter 50 cm dengan kedalaman 8 m, nilai tahanan konus qc= 145 kg/cm2 dan Jumlah hambatan pelekat (JHP) = 2140 kg/cm, maka dapat dicari daya dukung berdasarkan :
Daya dukung ujung pondasi tiang pancang ditentukan berdasarkan hasil CPT (Metode Schmertmann-Nottingham, 1975).Daya dukung dari tahanan ujung tiang (Qp)Qp = x AtiangDimana:Atiang = 1963.49 cm2Nilai qc rata-rata 1D dibawah ujung tiang dan 4 D diatas ujung tiangdimana, 1 D = 1 x 50 = 50 cm4 D = 4 x 50 = 200 cm= = = = 124.8 kg/cm2Qp = 80 x 1963.49= 245043 kg = 2450.43 kNDaya dukung dari tahanan selimut tiang (Qs)Qs = Ktiangx FsDimana:Ktiang = Keliling tiang pancang= x D 2= x 50 2= 157.08 cmFs = Jumlah hambatan pelekat pada kedalaman 8 m= 2140 kg/cmQs = 157.08 x 2140= 336151.2 kg = 3361.51 kNDaya dukung ijin tiang (Qa)Penentuan daya dukung ijin (Qa atau Qall) dilakukan dengan membagi daya dukung ultimit dengan faktor keamanan atau dengan menggunakan anjuran Ir. Sardjono, untuk beban dinamis sebagai berikut :Qa = + = + = 962.27 kNDaya Dukung Pondasi Dalam KelompokDalam penggunaan tiang di lapangan sangat jarang atau hampir tidak pernah tiang pancang dipasang tunggal, salah satu alasan adalah agar diperoleh faktor keamanan (factor of safety) pondasi tiang yang memadai. Pada sekelompok tiang, jika jarak masing-masing tiang cukup besar, maka daya dukung vertikal tiang tiang-tiang ini tidak menimbulkan kesulitan. Tetapi bila jarak antara tiang-tiang mengecil sampai suatu batas-batas tertentu, sekelompok tanah diantara tiang-tiang akan menggabung satu sama lain dan sebagai suatu keseluruhan mampu memperlihatkan kekuatan untuk meretakkan dan daya dukungnya akan berkurang. Dalam menentukan jarak tiang, terlebih dulu mencari jumlah tiang yang diperlukan dalam kelompok berdasarkan beban struktur atas dan daya dukung ultimate tiang.Jumlah tiang dalam kelompokn = Dimana : Q= gaya vertikal total = 10701.266 kN
Qa = 962.27n = = 11.12 16 tiang
Syarat jarak antar tiang (S)
S < , atau
S < (rumus ini melihat dari segi ekonomis)
S 2.5D
Dimana : m = jumlah baris, diambil = 8 buah
n = jumlah tiang dalam baris, diambil = 2 buah
D = diameter tiang pancang = 50 cm
S = jarak antar tiang
S < < 1.45 m
S < < 1.57 m
S 2.5D
2.5 x 0.50
1.25 m
Diambil jarak antar tiang (S) = 150 cm, dengan susunan sebagai berikut:
Gambar Penempatan Tiang Pancang PondasiEfisiensi tiang pancang dalam kelompok dapat ditentukan dengan berbagai formuladibawah ini :Formula Converse Labarre= Dimana : = arc tan = arc tan = 18.43= = 0.72Formula Los Angeles Group= = = 0.78Formula Seiler Keeney
= dimana s dinyatakan dalam meter.= = 0.73Dari keempat formula diatas, diambil efisiensi yang terkecil yaitu 0.72
Jadi, daya dukung tiang pancang dalam kelompok :
Qd = = 0.72 x 16 x 962.27= 11085.35 kN > Q = 10701.266 kN .......... memenuhi!
Daya Dukung Lateral Tiang Yang DiijinkanBeban Lateral Tiang Ijin Menurut Metode BromsHu = 9 x Cux B x (L 1.5B)
Dimana : Cu = Kuat geser tanah
= (konversi)
= = 1.93 kg/cm2 = 193 kN/m2B = Diameter tiang = 50 cm = 0.5 mL = Kedalaman tiang = 8 mHu = 9 x 193 x 0.5 x (8 1.5 x 0.5)
= 6296.625 kNBeban lateral ijin tiang (Qa)Penentuan daya dukung lateral ijin dilakukan dengan membagi daya dukung ultimit dengan faktor keamanan sebagai berikut :Ha = = = 2098.875 kNQd = = 16 x 2098.875= 33582 kN > H = 8264.652 kN.......... memenuhi!
Penjabaran Reaksi Tiang VertikalSetelah daya dukung tiang yang diizinkan diperoleh, lalu dihitung banyaknya tiang yang diperlukan dan pembagian beban ke kepala tiang.Perhitungan reaksi pada kepala tiang dilakukan dengan mencari jumlah tiang tiang dan susunan tiang. Bila reaksi yang diperoleh ternyata melebihi daya dukung yang diizinkan, maka harus diperiksa kembali sehingga reaksi yang diperoleh terletak dalam batas harga yang ditentukan.Untuk mendapatkan nilai reaksi pada kepala tiang, analisa didasarkan pada teori statis.
Gambar Gaya Yang Bekerja Pada Tiang PancangJumlah tiang dalam satu baris x
nx = 8 buah
Jumlah tiang dalam satu baris -y
ny = 2 buah
Gambar Penomoran Penempatan Tiang Pancang PondasiData Perencanaan Jumlah tiang :16 buah tiang pancang beton.Daya dukung aksial ijin (Qa): 962.27 kNBeban total aksial (V): 10701.266 kN
Momen arah memanjang (M): 2927.461 kNm
Panjang total tiang:8 mJumlah kwadrat absis-absis tiang pancang :
= 8 x (1.5)2 + 8 x (-1.5)2 = 36 m2Gaya-gaya vertikal pada tiang :
= 668.829 81.32 x y
Untuk perhitungan gaya vertikal tiang no. 1 :
Qv = 668.829 + 81.32 x y
= 790.809 kN, untuk perhitungan lainnya dapat dilihat pada tabel dibawah
Tabel Analisa Gaya Vertikal Tiap Tiang
No. tiang
y
QV
(m)
(kN)
(kN)
(kN)
1
-1.5
668.829
121.98
790.809
2
-1.5
668.829
121.98
790.809
3
-1.5
668.829
121.98
790.809
4
-1.5
668.829
121.98
790.809
5
-1.5
668.829
121.98
790.809
6
-1.5
668.829
121.98
790.809
7
-1.5
668.829
121.98
790.809
8
-1.5
668.829
121.98
790.809
9
1.5
668.829
121.98
546.849
10
1.5
668.829
121.98
546.849
11
1.5
668.829
121.98
546.849
12
1.5
668.829
121.98
546.849
13
1.5
668.829
121.98
546.849
14
1.5
668.829
121.98
546.849
15
1.5
668.829
121.98
546.849
16
1.5
668.829
121.98
546.849
Qv max = 790.809 kN < Qa = 962.27 kN ...... Memenuhi!
Perhitungan Momen Yang Bekerja Pada Poer dan Dinding Abutment
Momen Pada Poer
Gambar Gaya Pada PoerMomen maksimum pada poer:
Mmax = 1.6 x Qmaxx 0.75 x 8 tiang
= 1.6 x 790.809 x 0.75 x 8 tiang
= 7591.766 kNm
Gaya vertikal pada poer:
Q= 1.6 x 10701.266
= 17122.026 kN
Momen Pada Dinding AbutmentPier HeadGambar Gaya Pada Pier HeadDimana:tinggi pier head= 1.94 m
lebar abutment= 10.8 m
Ka= 0.5774
Tekanan tanah akibat beban lalu lintas di atas plat injak (q = 100 kN/m2)
Ph1 = q x (tpier head 0.2) x Ka x Lebar abutment
= 100 x 1.74 x 0.5774 x 10.8
= 1085.05 kN
Tekanan tanah akibat beban di atas plat injak
Menurut BMS, beban di atas plat injak dapat diasumsikan sebagai berat tanah timbunan dengan tinggi 600 mm. Maka tekanan tanah
Ph2 = 1(tanah)x ttim. tanahx tpier headx Ka x Lebar abutment
= 17.2 x 0.6 x (0.2+ 1.74) x 0.5774 x 10.8
= 124.848 kN
Tekanan tanah akibat plat injak
Ph3 = 2(beton)x 0.2x (tpier head 0.2) x Ka x Lebar abutment
= 24 x 0.2 x 1.74 x 0.5774 x 10.8
= 52.082 kN
Tekanan tanah akibat tekanan tanah di belakang abutment
Ph4 = x 3(tanah)x (tpier head 0.2) x (tpier head 0.2) x Ka x Lebar abutment
= x 17.2 x 1.74 x 1.74 x 0.5774 x 10.8
= 162.367 kN
M1 = 1.6 x (Ph1x h1 + Ph2 x h1 + Ph3 x h1 + Ph4x h2)
= 1.6 x (1085.05 x 0.845+ 124.848 x 0.845 + 52.082x 0.845 + 162.367
x 0.563)
= 1852.458 kNm
Pha = 1.6 x (Ph1 + Ph2 + Ph3 + Ph4)
= 1.6 x (1085.05 + 124.848+ 52.082+ 162.367)
= 2278.955 kN
Akibat berat sendiri
Pv1 = 1.2 x tpier headx Lebar abutment x Tebal pier head x Bj beton
= 1.2 x 1.94 x 10.8 x 0.7 x 24
= 422.393 kN
Akibat beban lalu lintas di atas (q = 100 kN/m2)
Pv2 = 2 x q x Tebal pier head x Lebar abutment
= 2 x 100 x 0.7 x 10.8
= 1512 kN
V1 = Pv1 + Pv2= 422.393 + 1512
= 1934.393 kN
Dinding Longitudinal
Gambar Gaya Pada Dinding LongitudinalDimana:tinggi dinding= 4.4 m
lebar abutment= 10.8 m
Ka= 0.5774
Tekanan tanah akibat beban lalu lintas di atas plat injak (q = 100 kN/m2)
Ph1 = q x tdindingx Ka x Lebar abutment
= 100 x 4.4 x 0.5774 x 10.8
= 2743.805 kN
Tekanan tanah akibat beban di atas plat injak
Menurut BMS, beban di atas plat injak dapat diasumsikan sebagai berat tanah timbunan dengan tinggi 600 mm. Maka tekanan tanah
Ph2 = 1(tanah)x ttim. tanahx (0.2+ tdinding) x Ka x Lebar abutment
= 17.2 x 0.6 x (0.2+ 4.4) x 0.5774 x 10.8
= 296.032 kN
Tekanan tanah akibat plat injak
Ph3 = 2(beton)x 0.2x tdindingx Ka x Lebar abutment
= 24 x 0.2 x 4.4 x 0.5774 x 10.8
= 131.703 kN
Tekanan tanah akibat tekanan tanah di belakang abutment
Ph4 = x 3(tanah)x tdinding x tdinding x Ka x Lebar abutment
= x 17.2 x 4.4 x 4.4 x 0.5774 x 10.8
= 1038.256 kN
M2 = 1.6 x (Ph1x h1 + Ph2 x h1 + Ph3 x h1 + Ph4x h2 + TEQx h3 + Hs x h4)
= 1.6 x (2743.805 x 2.2+ 296.032 x 2.2 + 131.703x 2.2 + 1038.256 x 1.47
+ 1045.7617 x 0.58 + 797.2327 x 2.75)
= 18084.09 kNm
Phb = 1.6 x (Ph1 + Ph2 + Ph3 + Ph4 + TEQ + Hs)
= 1.6 x(2743.805 + 296.032 + 131.703+ 1038.256 + 1045.7617 + 797.2327)
= 9684.466 kN
Akibat berat sendiri
Pv1 = 38.0376 x Bj beton
= 38.0376 x 24
= 912.902 kN
V2 = V1 + 1.2 x Rd + 2 x Rl + 1.2 x Pv1 = 1934.393 + 1.2 x 3648.218 + 2 x 1722.12 + 1.2 x 912.902
= 10851.977 kN
Perhitungan Penulangan AbutmentPenulangan Poera.Perhitungan penulangan lenturData perencanaan
f'c= 30 Mpa
fy = 350 Mpa
Tebal poer (h)= 1400 mm
Lebar poer (bw)= 11600 mm
Mu= Mmax = 7591.766 kNm = 7591.766 x 106 Nmm
Direncanakan tulangan D 22
Selimut beton = 80 mm
Rasio penulangan keseimbangan (b);
b =
=
= 0.0391128
max = 0.75 x b
= 0.75 x 0.0391128 = 0.0293346
min = = = 0.004
Dipasang tulangan rangkap dengan tulangan tarik sebanyak 215 D 22 (lapis pertama sebanyak 180 tulangan dan lapis kedua sebanyak 35 tulangan), dan tulangan tekan sebanyak 30 D 22 seperti yang tersusun pada gambar di bawah ini.
d = h selimut beton titik berat tulangan
Titik berat tulangan (Y)
Statis momen terhadap serat bawah tulangan
As x Y= As lapis 1x ( D tul.) + As lapis 2x ( D tul. + jarak antar tul. + D tul.)
81761.43 x Y = 68423.88 x 11 + 13304.64 x (11 + 40 + 22)
Y= = 21 mm
d = 1400 80 21
= 1299 mm
As= 215 x x x D2= 215 x x x 222= 81761.43 mm2 As'= 30 x x x D2= 30 x x x 222= 11408.57 mm2
Kontrol rasio penulangan ()
=
= = 0.006136 > min = 0.004 .. (O.K)
Kontrol momen kapasitas (MR)
maka ; fs' = s'x Es ( Es = 200000 )
Diasumsikan tulangan tekan belum leleh
~ Cs= As' x fs'
= 11408.57 x
= 6845142 (1)
~ Cc= 0.85 x f'c x a x b
= 0.85 x 30 x 0.85 X x 11600
= 251430 X ..(2)
~ Ts= As x fy
= 81761.43 x 350
= 28616500.5 ...(3)
H = 0
Ts ( Cc + Cs )= 0
28616500.5 ( 251430 X + 6845142 ) = 0
28616500.5 X ( 251430 X2 + 6845142 X 622907922 ) = 0
251430 X2 21771358.5 X 622907922 = 0
Dengan rumus ABC
X1.2 =
=
X1 = 109.3 mm
X2 = - 22.7 mm
Diambil X = 109.3 mm
a= 0.85 X
= 0.85 x 109.3 = 92.9 mm
~ Cs= 6845142 = 6845142 = 1146076 N
~ Cc= 251430 X
= 251430 x 109.3 = 27481299 N
~ Z1 = d = 1299 = 1252.55 mm
~ Z2 = d d'
= 1299 91= 1208 mm
~ Mn= Cc x Z1 + Cs x Z2
= 27481299 x 1252.55 + 1146076 x 1208
= 35806160000 Nmm = 35806.16 x 106 Nmm
~ MR = . Mn
= 0.8 x 31390.301 x 106
= 28644.93 x 106 Nmm > Mu = 7591.766 x 106 Nmm ( O.K )
Jumlah tulangan bagi diambil secara pendekatan dari 20% tulangan tarik untuk daerah tarik dan 20% tulangan tekan untuk daerah tekan.
Tulangan bagi daerah tarik (bawah)
As tulangan bagi = 20 % x As tarik
= 0.2 x 81761.43
= 16352.3 mm2
Dipakai tulangan D 22 mm
As= x x D2= x x 222= 379.9 mm2 n= = 43.04 44 buah tulangan
Maka dipakai tulangan bagi daerah tarik 44 D 22.
Tulangan bagi daerah tekan (atas)
As tulangan bagi = 20 % x As tekan
= 0.2 x 11408.57
= 2281.7 mm2
Dipakai tulangan D 22 mm
As= x x D2= x x 222= 379.9 mm2 n= = 6.01 7 buah tulangan
Maka dipakai tulangan bagi daerah tarik 7 D 22.
Kontrol retak yang terjadi:
1.Besaran pembatas distribusi tulangan lentur (SNI 03 2847 2002 pasal 12.6.4)
z =
~ fs = 0.6 x fy
= 0.6 x 350 = 210 Mpa
~ dc = h d
= 1400 1299 = 101 mm
~ A =
= = 10898.6 mm
z =
= 21682.86 N/mm = 21.68 MN/m < 25 MN/m ......... (O.K)
2.Perhitungan lebar retak (SNI 03 2847 2002 pasal 12.6.4)
=
~ =
= = 1.085
=
= 0.259 mm < 0.3 mm ......... (O.K)
b.Perhitungan kuat geser poer
Data perencanaan
f'c= 30 Mpa
Tebal poer (h)= 1400 mm
Lebar poer (b)= 11600 mm
d = 1299 mm
Gambar Penampang Bidang Kritis
h'= 11600 mm
b'= 1200 + d + d = 2499 mm
bo = keliling bidang kritis
= 2 x (b' + h')
= 2 x (2499 + 11600)
= 28198 mm
c = = 9
s = 30
Nilai Vc ditentukan dari nilai terkecil dari: (SNI 03 2847 pasal 13.12 2) (1) b)
1.Vc=
= = 40868341 N
2.Vc=
= = 56122787 N
3.Vc=
= = 66875467 N
Jadi, kuat geser beton = 40868341 N = 40868.341 kN
Tekanan dasar poer
Pu=
= = 0.000492012 kN/mm2 Gaya geser total terfaktor yang bekerja pada penampang kritis
Vu= Pu x (F (b' x h'))
= 0.000492012 x ((11600 x 3000) (2499 x 11600))
= 2859.377 kN
Vn= Vc
= 0.6 x 40868.341
= 24521 kN
Vn> Vu
24521 kN> 3007.773 kN maka tidak diperlukan tulangan geser
Gambar Penulangan PoerPenulangan Dinding Abutmenta.Perhitungan penulangan lenturData perencanaan
f'c= 30 Mpa
fy = 350 Mpa
b = 10800 mm
h= 1200 mm
Mu= 18084.09 kNm
Pu= 10851.977 kN
Direncanakan tulangan D 25, sengkang 16
d = h selimut beton D sengkang ( x D Tul. Tarik )
= 1200 80 16 ( 1/2 x 25 ) = 1091 mm
Ag= b x h = 10800 x 1200 = 12960000 mm2
Dicoba tulangan 135 D 25
As = As' = 135 x ( x x 252 )
= 66234.38 mm2
Ast=As + As'
= 132468.75 mm2
Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 12.3.5)(2)
Pnmax = 0.8[ 0.85 x f'c x ( Ag Ast ) + fy x Ast ]
= 0.8[ 0.85 x 30 x (12960000 132468.75 ) + 350 x 132468.75 ]
= 298772887.5 N = 298772.888 kN > Pu .( O.K )
~ Kontrol kekuatan terhadap momen
maka ; fs' = s'x Es ( Es = 200000 )
Diasumsikan tulangan tekan belum leleh
~ Cs= As' x fs'
= 66234.375 x
= 39740625 (1)
~ Cc= 0.85 x f'c x ( a x b As' )
= 0.85 x 30 x ( 0.85 X x 10800 66234.38 )
= 234090 X 1688976.6 ..(2)
~ Ts= As x fy
= 66234.38 x 350
= 23182033 ...(3)
H = 0
Ts + Pu ( Cc + Cs )= 0
23182033+10851977 ( 234090 X 1688976.6 + 39740625 ) = 0
23182033 X + 10851977 X ( 234090 X2 1688976.6 X + 39740625 X
4331728125 ) = 0
234090 X2 + 4017638.4 X 4331728125 = 0
Dengan rumus ABC
X1.2 = =
X1 = 127.7 mm
X2 = -144.9 mm
Diambil X = 127.7 mm
a= 0.85 X
= 0.85 x 127.7 = 108.5 mm
~ Ts= 23182033 N
~ Cs= 39740625 = 39740625 = 5819496.4 N
~ Cc= 234090 X 1688976.6
= 234090 x 127.7 1688976.6 = 28204316.4 N
~ Z1 = = = 545.8 mm
~ Z2 = Z3 = d'
= 109 = 491 mm
~ Mn= Cc x Z1 + Cs x Z2 + Ts x Z3
= 28204316.4 x 548.6 + 5819496.4 x 491 + 23182033 x 491
= 29632256000 Nmm = 29632256 kNmm
~ MR = . Mn
= 0.65 x 29632256
= 19260966 kNmm > Mu = 18084.09 kNmm ( O.K )
~ Kontrol
Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 12.9.1)
Luas tulangan 1% - 8% x Ag
max = 0.08 ; min = 0.01
aktual = = 0.01022
min < akl < max .. ( O.K )
Kontrol retak yang terjadi:
1.Besaran pembatas distribusi tulangan lentur (SNI 03 2847 2002 pasal 12.6.4)
z =
~ fs = 0.6 x fy
= 0.6 x 350 = 210 Mpa
~ dc = h d
= 1200 1091 = 109 mm
~ A =
= = 17440 mm
z =
= 21014.2 N/mm = 21.01 MN/m < 25 MN/m ......... (O.K)
2.Perhitungan lebar retak (SNI 03 2847 2002 pasal 12.6.4)
=
~ =
= = 1.113
=
= 0.2573 mm < 0.3 mm ......... (O.K)
b. Penulangan Geser Pada Dinding Abutment
Data perencanaan
f'c= 30 Mpa
fy = 240 Mpa
b = 10800 cm
h= 1200 cm
Ag= 12960000 mm2
d= 1091 mm
Vu = 6052.791 kN = 6052791 N
Pu= 7391.234 kN = 7391234 N
~ Vc =
=
= 27420432.6 N
~ Vc= x 0.6 x 27420432.6
= 8226129.78 N > Vu = 6052791N ( diperlukan tul. geser praktis )
~ Direncanakan sengkang 16 ( 2 kaki )
Av= 2 x ( x 2 ) = 2 x ( x 162 ) = 401.92 mm2
~ Syarat jarak
Smax = 48 x D sengkang
= 48 x 16 = 768 mm
Smax = 16 x D Tul. memanjang
= 16 x 25 = 400 mm
Smax = ukuran terkecil dari sisi abutment
= 1200 mm
diambil jarak terkecil S = 400 mm
Dipasang sengkang 16 400 mm di sepanjang abutment
Gambar Penulangan Dinding Abutment