KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat, taufik serta hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Penulisan Ilmiah ini dengan baik dan tepat waktu. Penulisan Ilmiah ini disusun sebagai bentuk rasa tanggung jawab mahasiswa dalam memenuhi tugas yang telah diberikan, di samping itu juga untuk meningkatkan dan mengembangkan wawasan kami.
Penulisan Ilmiah ini dapat terselesaikan berkat dukungan dan bantuan, baik secara moril maupun materil, dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih kepada Ellysa, ST. MT., selaku Dosen Softskill Penulisan Dan Presentasi.
Penulis sadar bahwa laporan ini masih jauh dari kata sempurna, sehingga penulis sangat menerima kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca. Kritik dan saran tersebut dijadikan penulis sebagai bentuk masukan untuk menyempurnakan penulisan selanjutnya. Penulis berharap tulisan ini dapat digunakan sebagai bahan acuan referensi, petunjuk maupun pedoman bagi para pembaca yang hendak menyusun suatu tulisan.
Depok, 5 November 2018
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................... ii
DAFTAR ISI .................................................................................................... iii
BAB 1 PENDAHULUAN .........................................................................
1.1... LATAR BELAKANG ..........................................................
1.2... PERUMUSAN MASALAH .................................................
1.3... TUJUAN PENULISAN .......................................................
BAB 2 TINJAU PUSTAKA .....................................................................
2.1 DEFINISI JEMBATAN DAN BETON BERTULANG .......
........ 2.1.1 JEMBATAN BETON BERTULANG BALOK T .....
2.2... BAGIAN – BAGIAN STRUKTUR JEMBATAN ..............
........ 2.2.1 STRUKTUR ATAS ....................................................
........ 2.2.2 STRUKTUR BAWAH................................................
2.3... BENTUK DAN TIPE JEMBATAN .....................................
........ 2.3.1 JEMBATAN BALOK (BEAM BRIDGE) .................
........ 2.3.2 JEMBATAN KANTILEVER
........ (CANTILEVER BRIDGE) .........................................
........ 2.3.1 JEMBATAN RANGKA (TRUSS BRIDGE) ............
2.4... PEMBEBANAN UMUM .....................................................
2.5... KEKUATAN NOMINAL BETON .....................................
2.6... TEGANGAN IJIN ................................................................
BAB 3 METODE PENELITIAN ............................................................
3.1... PENGUMPULAN DATA ....................................................
3.2... PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN ........
3.3... PERATURAN YANG DIGUNAKAN ...............................
BAB 4 PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS ......................................
4.1... PERHITUNGAN TROTOAR ..............................................
4.1.1 PERHITUNGAN SANDARAN ................................
4.2... PERHITUNGAN PLAT LANTAI JEMBATAN ................
4.3... PERHITUNGAN GELAGAR MEMANJANG ..................
4.4... PERHITUNGAN DIAFRAGMA ........................................
4.5... PERHITUNGAN PLAT INJAK ..........................................
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................
5.1... kESIMPULAN ......................................................................
5.2... SARAN .................................................................................
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sarana transportasi yang memadai memudahkan mobilisasi masyarakat dalam berbagai aktiviatas kehidupan sehari-hari. Sarana transportasi berupa jalan yang baik, jembatan yang kuat, serta sarana-sarana lainnya hendaknya menjadi perhatian pemerintah. Sarana transportasi yang baik sangat menunjang terciptanya iklim perekonomi yang baik pula. Jembatan dibangun sebagai media untuk penyebrangan pejalan kaki maupun kendara yang menghubungkan dua bagian jalan yang dipisahkan baik oleh sungai maupun jurang. Jembatan juga merupakan bagian dari infrastruktur transportasi darat yang sangat vital dalam aliran perjalanan (traffic flows).
Peranan jembatan sebagai penghubung antar daerah penting sekali bagi negara maupun pemerintah karena perekonomi, sosial, kebudayaan, yang dikembangkan di suatu wilayah agar pembangunan merata. Seiring dengan makin berkembangnya teknologi angkutan jalan raya maka konstruksi jembatan harus direncanakan sesuai dengan tuntutan transportasi baik dari segi kenyamanan, keamanan, maupun keindahan. Oleh karena itu proses perencanaannya harus diperhitungkan dengan sebaik mungkin.
Pada umumnya untuk perhitungan jembatan terbagi menjadi dua bagian penting yaitu, bagian atas jembatan dan bagian bawah jembatan. Bagian atas jembatan akan memikul langsung beban - beban lalu lintas diatasnya sedangkan bagian bawah jembatan akan memikul beban diatasnya dan meneruskan beban - beban tersebut ke lapisan tanah keras.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas pada penulisan ini adalah mengenai bagaimana cara perhitungan perencanaan bagian atas jembatan.
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dari dibuatnya penulisan ini adalah untuk mengetahui cara perhitungan perencanaan bagian atas jembatan.
BAB 2
TINJAU PUSTAKA
2.1 Definisi Jembatan Dan Beton Bertulang
Jembatan merupakan struktur yang dibuat untuk menyeberangi jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta apiataupun jalan raya. Jembatan dibangun untuk penyeberangan pejalan kaki, kendaraan atau kereta api di atas halangan.Jembatan juga merupakan bagian dari infrastruktur transportasi darat yang sangat vital dalam aliran perjalanan (traffic flows) (http://id.m.wikipedia.org/wiki/Jembatan). Menurut Ir. H. J. Struyk, jembatan merupakan suatu konstruksi yang gunanya untuk meneruskan jalan melalui suatu rintangan yang berada lebih rendah. Rintangan ini biasanya jalan lain (jalan air atau lalu lintas biasa). Sedangkan menurut Supriyadi dan Muntohar jembatan adalah suatu bangunan yang memungkinkan suatu jalan menyilang sungai/saluran air, lembah atau menyilang jalan lain yang tidak sama tinggi permukaannya. Secara umum pengertian jembatan adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan antara satu ruas jalan menuju ruas jalan yang lain.
Beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari kombinasi agregat dan pengikat semen juga air. Sedangkan definisi beton dari segi teori DPU-LPMB adalah campuran antara semen Portland atau semenhidrolik lain, agregat halus, agregat kasar dan air yang ditambah dengan atau tanpa tambahan pembentuk massa padat. Sedangka pengertian bertulang menurut SNI 03-2847-2002, Pasal 3.13 adalah beton yang ditungi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimun yang di syaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua bahan tersebut bekerja sama dalam memikul gaya-gaya.
2.1.1 Jembatan Beton Bertulang
Jembatan beton berrtulang adalah bangunan jembatan yang menggunakan material beton bertulang pada strukturnya khususnya pada bangunan bagian atas (upper structur). Dimana kualitas jembatan beton dipengaruhi oleh mutu material, mutu perencanaan campuran (mix design), mutu alat, mutu proses pengecoran, mutu formwork, mutu pemeliharaan (Asiyanto, 2005).
2.2 Bagian – Bagian Struktur Jembatan
2.2.1 Struktur Atas
Gambar 2.1 Jembatan Beton Balok T
(sumber: https://arsitekdansipil.blogspot.com/2014/11/contoh-cara-perhitungan-struktur.html)
|
Struktur atas jembatan merupakan bagian-bagian jembatan yang menerima dan kemudian memindahkan beban-beban lantai jembatan kearah perletakan. Struktur atas jembatan terdiri dari :
1) Lantai Jembatan
Merupakan bagian dari konstruksi jembatan yang memikul beban akibat jalur lalu lintas secara langsung untuk kemudian disalurkan kepada konstruksi di bawahnya. Plat lantai memiliki ketebalan 20 cm dan permukaan jalan diberikan kemiringan sebesar 2% ke arah kiri maupun kanan tepi jalan.
2) Trotoar
Trotoar adalah jalur pejalan kaki yang umumnya sejajar dengan jalan dan lebih tinggi dari permukaan perkerasan jalan untuk menjamin keamanan pejalan kaki yang bersangkutan agar tidak terganggu oleh lalu lintas kendaraan. Lebar trotoar untuk jembatan minimal berkisar antara 1 m - 1,5 m dan dipasang pada bagian kanan dan kiri jembatan.
3) Gelagar Diafragma
Merupakan pengaku dari gelagar-gelagar memanjang dan tidak memikul beban plat lantai dan diperhitungkan seperti balok biasa. Komponen ini juga mengika beberapa balok gelagar induk agar menjadi suatu kesatuan supaya tidak terjadi pergeseran antar gelagar induk.
4) Gelagar (Girder)
Merupakan balok utama yang memikul beban dari lantai kendaraan maupun kendaraan yang melewati jembatan tersebut, dimana besarnya balok memanjang tergantung dari panjang bentang dan kelas jembatan.
5) Perletakan ( Andas)
Merupakan tumpuan perletakan atau landasan gelagar pada Abutment. Landasan ini terdiri dari landasan roll dan landasan sendi.
6) Plat injak
Merupakan struktur yang berfungsi untuk menghubungkan jalan dan jembatan agar tidak terjadi perbedaan tinggi.
2.2.2 Struktur Bawah
Struktur bawah jembatan berfungsi untuk memikul seluruh beban struktur atas dan beban lain yang ditimbulkan oleh tekanan tanah, aliran air dan hanyutan, tumbukan, gesekan pada tumpuan dsb. Untuk kemudian disalurkan ke fondasi. Selanjutnya beban-beban tersebut disalurkan oleh fondasi ke tanah dasar. Bangunan bawah jembatan terdiri dari:
1) Kepala Jembatan (abutment)
Abutment adalah bangunan bawah jembatan yang terletak pada kedua ujung pilar-pilar jembatan, berfungsi sebagai pemikul seluruh beban hidup (Angin, kendaraan, dll) dan mati (beban gelagar, dll) pada jembatan.
2) Pilar Jembatan
Pilar merupakan tumpuan gelagar yang terletak di antara ke dua abutment, dimana tujuannya untuk membagi kedua bentang jembatan agar di dapatkan bentang jembatan yang kecil atau tidak terlalu panjang untuk menghindari adanya penurunan yang besar pada bangunan atas.
3) Pondasi
Pondasi merupakan suatu bagian dari konstruksi bangunan yang berfungsi untuk menempatkan bangunan dan meneruskan beban yang disalurkan dari struktur atas ke tanah dasar pondasi yang cukup kuat menahannya tanpa terjadinya differential settlement pada sistem strukturnya. Berdasarkan sistemnya, pondasi abutment atau pier jembatan dapat di bedakan menjadi beberapa macam jenis, antara lain :
- Pondasi telapak (spread footing),
- Pondasi sumuran ( Caisson), dan
- Pondasi tiang (pile foundation)
2.3 Bentuk Dan Tipe Jembatan
Struktur jembatan mempunyai berbagai macam tipe, baik dilihat dari bahan strukturnya maupun bentuk strukturnya. Masing-masing tipe struktur jembatan cocok digunakan untuk kondisi yang berbeda sesuai perkembangan, bentuk jembatan berubah dari yang sederhana menjadi yang sangat komplek (Satyarno, 2003). Secara garis besar terdapat beberapa perencanaan jenis jembatan yang dapat digunakan.
2.3.1 Jembatan Balok (Beam Bridge)
Jembatan balok adalah jenis jembatan yang paling sederhana yang dapat berupa balok dengan perletakan sederhana (simple spens) maupun dengan perletakan menerus (continous spens). Jembatan balok terdiri dari struktur berupa balok yang didukung pada kedua ujungnya, baik langsung pada tanah/batuan atau pada struktur vertikal yang disebut pilar atau pier. Jembatan balok tipe simple spans biasa digunakan untuk jembatan dengan bentang antara 15 meter samapai 30 meter dimana untuk bentang yang kecil sekitar 15 meter menggunakan baja (rolled-steel) atau beton bertulang dan bentang yang berkisar sekitar 30 meter menggunakan beton prategang.
2.3.2 Jembatan Kantilever (Cantilever Bridge)
Jembatan kantilever adalah merupakan pengembangan jembatan balok. Tipe jembatan kantilever ini ada dua macam yaitu tipe kantilever dan tipe cantilever with suspended spans. Pada jembatan kantilever, sebuah pilar atau tower dibuat masing-masing sisi bagian yang akan disebrangi dan jembatan dibangun menyamping berupa kantilever dari masing-masing tower. Pilar atau tower ini mendukung seluruh beban pada lengan kantilever. Selama pembuatan jembatan kantilever sudah mendukung sendiri beban-beban yang bekerja. Jembatan kantilever biasanya dipilih apabila situasi atau keadaan tidak memungkinkan pengguna scaffolding atau pendukung-pendukung sementara yang lain karena sulitnya kondisi dilapangan. Jembatan kantilever dapat digunakan untuk jembatan dengan bentang antara 400 m samapai 500 m. Umumnya konstruksi jembatan kantilever berupa box girder dengan bahan beton presstress pracetak.
2.3.3 Jembatan Rangka (Truss Bridge)
Jembatan rangka dapat terbuat dari kayu atau logam. Jembatan rangka kayu (wooden truss) termasuk tipe klasik yang sudah banyak tertinggal mekanika bahannya. Jembatan rangka kayu hanya dibuat untuk mendukung beban 19 yang tidak terlalu besar. Pada perkembangannya setelah ditemukan bahan baja, tipe rangka mulai menguinakan rangka baja dengan berbagai macam bentuk.
2.4 Pembebanan Umum
Berdasarkan, ” Peraturan Muatan Untuk Jembatan Jalan Raya” No. 12 / Tahun 1987 pasal 1.
1) Muatan mati
· Beton bertulang σ = 2,5 t/m³
· Perkerasan Jalan Beraspal σ = 2,2 t/m³
· Air σ = 1,00 t/m³
2) Muatan hidup
Yaitu muatan dari berat kendaraan yang bergerak dan berat pejalan kaki yang bekerja pada jembatan. Muatan hidup dibagi menjadi :
a) Muatan “ T “
Adalah muatan oleh kendaraan yang mempunyai beban roda ganda sebesar 10 T, dengan ukuran – ukuran serta kedudukan tergambar. Keterangan :
a1 = a2 = 30 cm ;
Ms = Muatan rencana sumbu = 20 T
b1 = 12,50 cm
b2 = 50,00 cm
Kendaraan truck ”T” ini harus ditempatkan di tengah-tengah lajur lalulintas rencana dengan ketentuan Jumlah maksimumnya seperti tercantum dalam tabel berikut.
b) Muatan “ D “
Adalah muatan pada tiap jalur lalu lintas yang terdiri dari muatan terbagi rata sebesar q T / m dan muatan garis P = 12 T melintang jalur tersebut (belum termasuk muatan kejut). Gambar muatan garis dan muatan 22 terbagi rata pada jalur jalan muatan “ D “ berlaku 100% sebesar 5,5 m. Jika lebar lebih 5,5 m maka sisanya dihitung 50% dari muatan “ D “.
Besar q ditentukan sebagai berikut:
q = 2,2 t/m’, untuk L < 30 m
q = 22 – x (L – 30) t/m , untuk 30m < L < 60 m
q = 1,1 x (1 + ) t/m3 , untuk L > 60m
c) Muatan pada trotoar, kerb dan sandaran
1. Muatan pada trotoar
· Untuk konstruksi q = 500 kg / m2
· Untuk perhitungan gelagar q’ = 60 % q = 60 % x 500 = 300 kg / m2
2. Muatan Kerb pada tepi lantai jembatan
Pk = 500 kg / m, arah horizontal pada puncak kerb atau 25 cm diatas muka lantai kendaraan
3. Muatan pada sandaran
Ps = 100 kg / m, arah horizontal.
d) Muatan kejut
Untuk memperhitungkan pengaruh – pengaruh getaran dan pengaru lainnya. Tegangan akibat garis “ P “ harus dikalikan koefisien kejut .
Rumus : K =
Keterangan: K = Koefisien kejut
L = Panjang bentang
2.5 Kekuatan Nominal Beton
Kekuatan nominal beton menurut “Perencanaan Struktur Beton Bertulang Ubtuk Jembatan” tahun 2008 terdiri dari sebagai berikut :
1) Kuat tekan
Kuat tekan beton untuk jembatan beton non prategang pada umur 28 hari, fc'' harus ≥20 MPa dan sedangkan untuk beton prategang 30 Mpa.
2) Kuat tarik
Kuat tarik langsung dari beton, fct bisa diambil dari ketentuan:
· 0,33 pada umur 28 hari, dengan perawatan standar atau
· Dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian
3) Kuat tarik lentur
Kuat tarik lentur beton, fcs bisa diambil sebesar:
· 0,6 MPa pada umur 28 hari, dengan perawatan standar atau
· Dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian.
2.5 Tegangan Ijin
Tegangan ijin menurut “Perencanaan Struktur Beton Bertulang Ubtuk Jembatan” tahun 2008 terdiri dari sebagai berikut :
1) Tegangan ijin tekan pada kondisi layan,
Tegangan tekan ijin, layan = 0,45 (untuk semua kombinasi beban).
2) Tegangan ijin tekan pada kondisi beban sementara atau kondisi transfer gaya prategang untuk komponen beton prategang,
Tegangan tekan ijin penampang beton, = 0,6
Dimana: fci’ adalah kuat tekan beton initial pada saat transfer gaya prategang
3) Tegangan ijin tarik pada kondisi batas layan,
Tegangan tarik ijin penampang beton:
· Beton tanpa tulangan : 0,15
· Beton prategang penuh : 0,5
4) Tegangan ijin tarik pada kondisi transfer gaya prategang untuk komponen beton prategang,
Tegangan tarik yang diijinkan pada saat transfer gaya prategang:
· 0,25 (selain di perletakan)
· 0,5 (di perletakan)
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Pengumpulan Data
1) Data Umum
a. Dimensi
· Bentang jembatan A – B = 25 m
· Lebar lalu lintas = 2 x 3,5 = 7 m
· Lebar trotoar = 2x 1 = 2 m
· Lebar total = 9 m
b. Konstruksi
· Tipe jembatan = Jembatan balok T
· Lantai jembatan = Beton K 350
· Gelagar memanjang = Beton K 350
· Diafragma = Beton K 350
· Abutment = Beton K 350
· Pilar = Beton K 350
2) Data Tanah
Dari pengambilan data mengenai tanah di lapangan diperoleh pekerjaan Boring dilakukan pada 2 titik (BH 1 dan BH 2) akan tetapi terdapat perbedaan ketinggian sebesar ± 2, untuk pekerjaan sondir dilakukan sebanyak 4 titik dan menunjukan hasil yang sama dimana lapisan lanau berlempung dipermukaan memiliki konsistensi yang sangat lunak hingga kedalaman -2,00 s/d -4,00 m.
Di bawah kedalaman ini dijumpai lapisan pasir agak padat hingga kedalaman bervariasi -5.00 s/d -8.00 m. Lapisan selanjutnya adalah lapisan lempung dan lanau dengan konsistensi sedang hingga kedalaman -11/-12 m. Lapisan terakhir dijumpai adalah pasir berlanau dengan kapasitas agak padat sampai dengan padat yang menyebabkan kapasitas alat sondir 250 kg/cm² tercapai di kedalaman maksimum antara 13.20 m s/d 13.80 m.
3) Data Spesifikasi Konstruksi
Pada perencanaan pembangunan jembatan ini digunakan mutu beton K 350 dan mutu baja U39, maka:
a) Angka n (PBI 1971):
· n = 19 untuk pembebanan tetap
· n = 13 untuk pembebanan sementara
b) Daftar berat isi bahan–bahan bangunan berdasarkan Peraturan Pembebanan Jembatan:
· Baja Tuang = 7,85 t/m³
· Besi tuang = 7,25 t/m³
· Alumunium paduan = 2,80 t/m³
· Beton Bertulang = 2,40 t/m³
· Beton biasa, cycloope = 2,20 t/m³
· Pasangan batu atau kaca = 2,00 t/m³
· Kayu = 1,00 t/m³
· Tanah, pasir dan kerikil = 2,00 t/m³
· Perkerasan Jalan beraspal = 2,00–2,50 T t/m³
· Air = 1,00 t/m³
Tabel 3.1 Mutu beton K-350 dan tegangan yang diijinkan
(sumber: PBI 1971)
Tabel 3.2 Tegangan-tegangan baja beton yang diijinkan
(sumber: PBI 1971)
3.2 Perencanaan Struktur Atas Jembatan
Perencanaan struktur atas jembatan terdiri dari beberapa hal, yaitu:
· Perhitungan trotoar
· Perhitungan plat lantai jembatan
· Perhitungan gelagar memanjang
· Perhitungan diafragma
· Perhitungan plat injak
3.3 Peraturan Yang Digunakan
1) Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971,
2) Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya 1987,
3) Standar Pembebanan Untuk Jembatan (RSNI T-02-2005), dan
4) Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan (Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Bina Jendral Bina Marga , 2008)
BAB 4
PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN
4.1 Perhitungan Trotoar
Menurut keputusan Direktur Jenderal Bina Marga No.76/KPTS/Db/1999 tanggal 20 Desember 1999 yang dimaksud dengan trotoar adalah bagian dari jalan raya yang khusus disediakan untuk pejalan kaki yang terletak didaerah manfaat jalan, yang diberi lapisan permukaan dengan elevasi yang lebih tinggi dari permukaan perkerasan jalan, dan pada umumnya sejajar dengan jalur lalu lintas kendaraan. Lebar trotoar itu sendiri bervariasi seperti pada tabel dibawah ini:
Tabel 4.1 Lebar Trotoar Sesuai dengan Penggunaan Lahan
No
|
Penggunaan Lahan
|
Lebar Minimum (m)
| |
|
1
|
Perumahan
|
1,5
| |
2
|
Perkantoran
|
2,0
| |
3
|
Industri
|
2,0
| |
4
|
Sekolah
|
2,0
| |
5
|
Perumahan
|
2,0
| |
6
|
Terminal/Stop Bus
|
2,0
| |
7
|
Perkotaan/Perbelanjaan
|
2,0
| |
8
|
Jembatan/Terowongan
|
1,0
| |
4.1.1 Perhitungan Sandaran
Gambar 4.1 Penampang Melintang Sandaran
(sumber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
1) Pipa Sandaran
Sandaran direncanakan menggunakan pipa ϕ3’’ (76,3 mm)
a) Data perencanaan
ϕ = 7,63 cm
σ ijin = 1600 kg/cm² (Mutu baja BJ 37)
t = 0,28 cm
l = 200 cm ( jarak antar tiang sandaran)
F = 4,463 cm²
I = 43,7 cm
W = 11,5 cm³
G =5,08 kg/m
b) Pembebanan
Gambar 4.2 Pembebanan Pada Sandaran Jembatan
(sumber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
q = 1,2.5,05+1,6.100 = 166,096 kg/m
RA = RB = = 216,096 kg
M = qLs²+ pL = 166,096.2² + 100² = 133,048 kgm
c) Kontrol terhadap bahan dan tegangan yang ada
σ ijin = 160 MPa
E baja = 2,1 x 105 Mpa
· Terhadap lendutan
+ <
+ < 0,667 cm
0,559 cm < 0,667 cm….OK!!!
· Terhadap momen
<
=
= 1156,94 kg/cm2 < 1600 kg/cm2….OK!!!
2) Tiang sandaran
Direncanakan dengan ukuran 15/20, yang mampu menahan beban horizontal sebesar 100 kg dan railing sandaran
Gambar 4.3 Tiang Sandaran
(sumber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
a) Data perencanaan
b = 15 cm
h = 20 cm
p = 3 cm (selimut beton)
L= 200 cm (jarak antara tiang sandaran)
Mutu baja U39 = 2250 kg/cm²→fy = 225 Mpa
Mutu beton K350, dikonversikan ke fc= 29,05 MPa
ϕ tulangan = 10 mm
ϕ begel = 8 mm
d = ht-p - ϕ utama- ϕ tul.sengkang
= 20- 3 - 0,5.1 - 0,8
= 15,7 cm
b) Pembebanan
Muatan horizontal H= 100 kg/m (letak H = 90 cm dari trotoar)
P = HxL
= 100x2
= 200 kg
Gaya momen H sampai ujung trotoar (h)= 90+25 =115 cm=1,15 m
M = Pxh
= 200x1150
= 230000 kgmm = 2,3x106 Nmm
c) Penulangan tiang sandaran
· Tulangan lentur
Rasio tulang dan rasio penampang
Mn =
= = 2,875 x 106 Nmm
Rn = = = 0,78 Mpa
ρperlu=
= = 0,0035
ρmin = = = 0,0062
ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062
As = ρ bd
= 0,0062 x 150 x 157
= 146,01 mm²
Dipakai tulangan ϕ10 dengan luas penampang (A =79 mm²)
Jumlah tulangan,
n = = = 1,85 2
Dipakai tulangan
· Tulangan geser
Vu = 100 kg = 1000 N
Vn =
Vc = bd
= x 150 x 156 = 21020,24 N
Vc = 0,6 x 21020,24
= 12612’144 N
VU < ØVc
1000 N < 12612,144 N→ tidak perlu tulangan geser
Walau secara teoritis tidak perlu sengkang tetapi untuk kestabilan struktur dan peraturan mensyaratkan dipasang tulangan minimum (spasi minimum)
Smax = d = 156 = 78 mm
Avmin = = =93,42
Dipakai tulangan ϕ8 mm (Av= 100,531 mm²), maka jarak sengkang
S = = = 83,93 mm ≈ 80 mm
Jadi, dipakai tulangan sengkang ϕ8-80 mm
Gambar 4.3 Penulangan Tiang Sandaran Arah Memanjang
(suber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
Gambar 4.4 Penulangan Tiang Sandaran Arah Melintang
(suber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
3) Plat Lantai Trotoar
Perhitungan pembebanan, momen, dan penulangan ditiadakan karena plat lantai trotoar berupa pasir urug dan paving stone.
4.2 Perhitungan Plat Lantai Jembatan
a) Data Perencanaan
h = 20 cm (tebal plat lantai)
t = 10 cm (tebal aspal)
th = 5 cm (tebal lapsan air hujan)
p = 3 cm (selimut beton)
Lx = 1,2 m
Ly = 4,88 m
Mutu baja U39 = 2250 kg/cm²→ fy = 225 Mpa
Mutu beton K350, dikonversikan ke fc= 29,05 Mpa
Berat jenis (BJ) beton = 2400 kg/m³
Berat jenis (BJ) aspal = 2200 kg/m³
Berat jenis (BJ) air hujan = 1000 kg/m³
b) Pembebanan
· Akibat beban mati
- Berat sendiri plat = 0,20 x 1 x 2400 = 480 kg/m
- Berat perkerasan aspal = 0,10 x 1 x 2200 = 220 kg/m
- Berat air hujan = 0,05 x 1 x 1000 = 50 kg/m qtotal = 750 kg/m
Mencari momen (Ikhtisar momen-momen dan gaya melintang menurut pasal 13.2 PBBI 1971, hal.200)
- Momen lapangan (M+) = Mo
= x x qL²
= x x 750 x 1,2²
= 90 kgm
- Momen tumpuan (M-) = Mo
= x x qL
= x x 750 x 1,2²
= 61,71 kgm
· Beban hidup
Plat lantai jembatan dianggap bertumpuan jepit pada arah Lx, sehingga untuk menghitung tulangan dipakai Mlx sebagai tulangan pokok dan pada arah Mly sebagai tulangan bagi (PBBI 1971, hal.204-206)
- Lebar plat lantai Lebar kerja maksimal di tengah-tengah bentang Lx ditentukan oleh rumus sebagai berikut. Pearturan PBBI 1971 hal. 206 dan PPPJJR 1987
Gambar 4.5 Plat yang menumpu pada 2 tepi yang sejajar yang memikul beban terpusat
(suber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
r =1/2 (untuk plat yang terjepit penuh pada kedua tumpuannya)
- Untuk Ly > 3r Lx
Sa = + Lx
Sesuai PBBI 1971 hal.207, maka ditentukan
a = 30 cm
b = 50 cm
Sa = 30 + 120 = 67,5 cm
· Akibat Tekanan Roda
Gambar 4.6 Penyaluran Beban Oleh Roda
(suber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
- Keadaan 1 (As roda belakang)
P = ½ tekanan as gandar
= ½ 20
= 10 ton
a= 30 cm dan b= 50 cm
a’= lebar penyaluran beban pada arah panjang ban dan sudut 45º
b’= lebar penyaluran beban ban dengan sudut 45º
B = lebar penyaluran beban pada arah lebar ban pada plat lantai kerja
a’ = a+2 ( 20 )
= 30 + 40 = 70 cm
b’= b+2 ( 20 )
= 50 + 40 = 90 cm
B =
= = 2,1 m
q = = = 6,80 t/m2
M = q a’ ( L – a’)
= 6,86. 0,7 ( 1,2 – 0,7) = 1,01 tm
Momen lapangan (M+) = M
= x 1,01 = 0,8417 tm = 841,7 kgm
Momen tumpuan (M-) = M
= x 1,01 = 0,808 tm = 808 kgm
· Akibat Beban Sementara (Beban Angin)
Gambar 4.7 Pembebanan Sementara Pada Kendaraan
(suber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
- Keadaan 1 (As roda belakang)
P = W (2.9)
= 150 (2.9)
= 2700 kg
M = ¼ P L
= ¼ 2700 x 1,2
= 810 kgm
Momen lapangan (M+) = 5/6 M
= 5/6 x 810 = 675 kgm
Momen tumpuan (M-) = 4/5 M
= 4/5x 810
= 648 kgm
Momen max. total untuk plat lantai
Momen lapangan
- Muatan mati = 90 kgm
- Muatan T = 841,7 kgm
- Muatan sementara = 675 kgm
MLx = 1606,7 kgm
Momen tumpuan
- Muatan mati = 61,71 kgm
- Muatan T = 808 kgm
- Muatan sementara = 648 kgm
MTx = 1517,71 kgm
Ly ≥ 3Lx PBBI 1971, hal.208
Mly = = = = 1208,04 kgm
c) Penulangan
· Penulangan arah x lapangan
dx = h-p-½ϕ tul.utama
= 200 – 30 - ½16 = 162 mm
Mn = = = 2008,4 kgm =2008400 kgmm =20,084 x 106 Nmm
Rn = = = 0,765 MPa
ρperlu =
= = 0,00345
ρmin = = = 0,0062
ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062
As = ρ bd
= 0,0062 x 1000 x 162
= 1004,4 mm² Dipakai tulangan ϕ13 dengan luas penampang (A =133 mm² )
Jarak tulangan yang diperlukan,
S = =132,4 mm ≈ 100 mm
Dipakai tulangan ϕ13-100
· Penulangan arah x tumpuan
dx = 200 – 30 - 16/2
= 162 mm
Mu = = 1897,14 kgm = 1897140 kgmm =18971400 Nmm
Rn = = 0,722 MPa
ρperlu =
= = 0,00325
ρmin = = 0,0062
ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062
As = ρ bd
= 0,0062 x 1000 x 162
= 1004,4 mm²
Dipakai tulangan ϕ13 dengan luas penampang (A =133 mm² )
Jarak tulangan yang diperlukan,
S = =132,4 mm ≈ 100 mm
Dipakai tulangan ϕ13-100
· Penulangan arah y lapangan
Mly = 1208,04 kgm
Mu = = 1510,05 kgm = 1510050 kgmm =15100500 Nmm
dy = 200 – 30 - 16/2
= 162 mm
Rn = = 0,575 MPa
ρperlu =
= = 0,00258
ρmin = = 0,0062
ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062
As = ρ bd
= 0,0062 x 1000 x 162
= 1004,4 mm²
Dipakai tulangan ϕ13 dengan luas penampang (A =133 mm² )
Jarak tulangan yang diperlukan,
S = =132,4 mm ≈ 100 mm
Dipakai tulangan ϕ13-100
Gambar 4.7 Penulangan Plat Lantai Arah Memanjang dam Melintang
(suber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
4.3 Perhitungan Gelagar Memanjang
a) Data Perencanaan
Panjang total jembatan = 164,61 m
Panjang bentang = 25 m
Jumlah bentang = 1 buah
Lebar jembatan = 9 m
Lebar perkerasan = 7 m
Panjang gelagar = 25 m
Jumlah gelagar = 8 buah
Mutu baja U39 = 2250 kg/cm² →fy = 225 Mpa
Mutu beton K350, dikonversikan ke fc= 29,05 Mpa
Gambar 4.7 Penampang Penampang Jembatan
(suber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
b) Beban Mati
- Plat lantai = 0,20 x 1 x 2400 = 480 kg/m
- Aspal = 0,10 x 1 x 2200 = 220 kg/m
- Air hujan = 0,05 x 1 x 1000 = 50 kg/m
- Gelagar = 1386 kg/m
qDL= 2136 kg/m
- Diafragama,Tb = 0,35 x 0,80 x 0,5 x 2400 = 336 kg/m
Tabel 4.1 Momem Lentur Total
Pembebanan
|
M1
|
M2
|
M3
|
M4
|
Beban mati, DL
|
709920 Nm
|
1227600 Nm
|
1553040 Nm
|
1689750 Nm
|
Beban Hidup, LL
|
344652 Nm
|
595308 Nm
|
751968 Nm
|
815938 Nm
|
Total
|
1104572 Nm
|
1822908 Nm
|
23050008 Nm
|
2505688 Nm
|
f) Momen Pada Tumpuan
Ms = Mmax = x 2505688 = 835229,33 Nm
g) Gaya Geser
- Beban mati terbagi merata = ½ x 2136 x 75 = 26700 kg
- Balok melintang = 2,5 x 336 = 840 kg
- Beban hidup garis P = ½ x 4655 = 2327,5 kg
- Beban hidup terbagi merata, q = ½ x 672 x 25 = 8400 kg
V = 38267,5 kg = 382,675 N
h) Perhitungan Baja Tulangan
Pada tumpuan:
Msupport = 835229,33 Nm
V = 382675 N
b = 550 mm
h = 1750 mm
d = 1750 – 60 = 1690 mm
Mu = = 1044036663Nmm
Rn = = 0,664 MPa
ρperlu =
= = 0,003
ρmin = = 0,0062
ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062
As = ρ bd
= 0,0062 x 550 x 1690
= 5762,9 mm²
Dipakai tulangan ϕ32 dengan luas penampang (A =803,84 mm² )
Jarak tulangan yang diperlukan,
S = =132,4 mm ≈ 100 mm
Dipakai tulangan ϕ13-100
Dipakai tulangan ϕ13 dengan luas penampang (A =803 mm² )
Jarak tulangan yang diperlukan,
S = =132,4 mm ≈ 100 mm
Dipakai tulangan ϕ13-100
4.5 Perhitungan Plat Injak
Gambar 4.16 Plat Injak
(suber: http://fakultasteknik.narotama.ac.id)
|
Berat sendiri plat injak
I = 0,2 x 1 x 2400 = 480 kg/m
II = x 1 x 2400 = 90 kg/m
570 kg/m
a) Pembebanan Plat Injak
Berat aspal = 0,1 x 1 x 2200 = 220 220 kg/m
Berat agregat = 0,4 x 1 x 1450 = 580 kg/m
Berat sendiri plat = 570 kg/m
Ʃq= 1370 kg/m = 1,37 ton
b) Penulangan
L = 2,5 m
h = 20 cm
P = 3 cm (tebal selimut beton)
Φ tulangan rencana = 13 mm
Mutu baja U39 = 2250 kg/cm² →fy = 225 Mpa
Mutu beton K350, dikonversikan ke fc= 29,05 Mpa
d = 200 – 30 – ½ 13 = 163,5 mm
Rn = = 0,664 MPa
ρperlu =
= = 0,003
ρmin = = 0,0062
ρmin > ρperlu, dipakai ρmin = 0,0062
As = ρ bd
= 0,0062 x 550 x 1690
= 5762,9 mm²
Dipakai tulangan ϕ32 dengan luas penampang (A =803,84 mm² )
Jarak tulangan yang diperlukan,
S = =132,4 mm ≈ 100 mm
Dipakai tulangan ϕ13-100
· Tulangan bagi
Tul. Pembagi = 0,2 x As tul. Utama
= 0,2 x 2452,5 = 490,5 mm²
Dipakai tulangan ϕ13 dengan luas penampang (A = 133 mm²)
Jarak tulangan yang diperlukan,
S = = = 271,15 mm ≈ 250 mm
Dipakai tulangan ϕ13-250
S = =132,4 mm ≈ 100 mm
Dipakai tulangan ϕ13-250
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisis data dan perhitungan yang telah dilakukan didapat beberapa data yang dapat diggunakan untuk pedoman dalam membuat struktur bagian atas jembatan, didapat sebagai berikut:
No
|
Elemen Struktur
|
Dimensi Struktur
|
Panjang (cm)
|
Lebar (cm)
|
Tinggi (cm)
|
1
|
Tiang Sandaran
|
20
|
15
|
50
|
2
|
Trotoar
|
2500
|
200
|
25
|
3
|
Lantai Kendaraan
|
2500
|
700
|
20
|
4
|
Gelagar Memanjang
|
2500
|
sisi bawah (b) = 55
|
1,75
|
Lebar badan (bw) = 30
|
5
|
Balok Diafragma
|
120
|
35
|
80
|
6
|
Plat Injak
|
2500
|
250
|
20
|
No
|
Elemen Struktur
|
Dimensi Struktur
|
Tul.lentur (mm)
|
Tul.bagi (mm)
|
Tul.geser (mm)
|
1
|
Tiang Sandaran
|
2Ø12
|
|
Ø8-80
|
2
|
Trotoar
|
|
|
|
3
|
Lantai Kendaraan
|
Ø13-100
|
Ø13-100
|
|
4
|
Gelagar Memanjang
|
Badan atas 8Ø32
|
8Ø13
|
Ø12-150
|
Sisi bawah 17Ø32
|
5
|
Balok Diafragma
|
8Ø16
|
4Ø13
|
Ø10-100
|
6
|
Plat Injak
|
Ø13-50
|
Ø13-250
|
|
5.2 Saran
Beberapa saran yang penulis simpulkan dalam penulisan ilmiah ini adalah sebagai berikut:
1. Dalam pencarian data diharuskan mencarinya dengan baik dan benar, agar pada saat perhitungan data yang dihasilkan dapat akurat.
2. Dalam perhitungan, penulis diharapkan menghitungnya dengan lebih teliti lagi.
3. Dalam perhitungan, penulis juga harus mengacu kepada peraturan-peraturan yang telah ada.
DAFTAR PUSTAKA
Pamungkas, Fajar.2017.PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN BETON BERTULANG TIPE GELAGAR DI KALICEMORO.5 November 2018. (http://eprints.ums.ac.id/55904/19/Naskah%20Publikasi.pdf)
