tugas perhitungan jembatan

(1)

A. DATA STRUKTUR ATAS

Panjang bentang jembatan L = 12.00m

Lebar jalan (jalur lalu-lintas) B1 = 6.00m

Lebar trotoar B2 = 0.50m

Lebar total jembatan B =B1 + 2 * B2 = 7.00 m

Jarak antara Girder s = 2.00m

Dimensi Girder : Lebar sisi bawah, b = 0.60m

Tinggi total, h = 1.50m

Lebar badan, bw = _0.30_m

c1 = 0.35m c2 = 0.15m Dimensi Diafragma : Lebar diafragma bd = 0.30m Tinggi diafragma hd = 0.50m

Tebal slab lantai jembatan ts = 0.20m

(2)

Tebal lapisan aspal + overlay ta = 0.10m

Tinggi genangan air hujan th = 0.05m

Tinggi bidang samping ha = 2.50m

Jumlah balok diafragma sepanjang L, nd = 5bh

Jarak antara balok diafragma, sd = L/(nd-1) = 3 m

B. BAHAN STRUKTUR

Mutu beton : K - 250

Kuat tekan beton, fc' = 0.83 * K / 10 = 20.75 MPa

Modulus elastik, Ec = 4700 *  fc' = 21409.51891 MPa

Angka poisson u = 0.2

Modulus geser G = Ec / [2*(1 + u)] = 8920.63288 MPa

Koefisien muai panjang untuk beton α = 1.E-05C

Mutu baja :

Untuk baja tulangan dengan Ø > 12 mm : U - 32

Tegangan leleh baja, fy = U*10 = 320 Mpa

Untuk baja tulangan dengan Ø ≤ 12 mm : U - 24

Tegangan leleh baja, fy = U*10 = 240 Mpa

Specific Gravity :

Berat beton bertulang, wc = 25.00 kN/m3

Berat beton tidak bertulang (beton rabat), w'c = 24.00 kN/m3

Berat aspal padat, wa = 22.00 kN/m3

Berat jenis air, ww = 9.80 kN/m3

C. ANALISIS BEBAN

1. BERAT SENDIRI (MS)

Faktor beban ultimit : KMS = 1.3

Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat

(3)

tetap. Beban berat sendiri balok diafragma pada Girder dihitung sbb. :

Panjang bentang Girder, L = 12.00 m

Berat satu balok diafragma, Wd = bd * (hd - ts) * s * wc = 7.5 kN Jumlah balok diafragma sepanjang bentang L, nd = 5 bh Beban diafragma pada Girder, Qd = nd * Wd / L = 3.125 kN/m

Beban berat sendiri pada Girder

No. Jenis Lebar Tebal Berat Beban

(m) (m) (kN/m3) (kN/m) 1 Plat lantai 2.00 0.20 25.00 10.00 2 Girder bagian 2 0.30 1.30 25.00 9.75 3 Girder bagian 3 0.30 0.35 25.00 2.63 4 Girder bagian 4 0.15 0.15 25.00 0.56 5 Diafragma Qd = 3.13 QMS = 26.06

Gaya geser dan momen pada T-Girder akibat berat sendiri (MS) :

VMS = 1/2 * QMS * L = 156.375 kN MMS = 1/8 * QMS * L

2

= 469.125 kNm 2. BEBAN MATI TAMBAHAN (MA)

Faktor beban ultimit : KMA = 2.0

Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Jembatan dianalisis harus mampu memikul beban tambahan seperti :

1) Penambahan lapisan aspal (overlay ) di kemudian hari,

2) Genangan air hujan jika sistim drainase tidak bekerja dengan baik,

(4)

Beban mati tambahan pada Girder

(m) (m) (kN/m3) (kN/m)

1 Lap.Aspal+overlay 2.00 0.10 22.00 4.40

2 Air hujan 2.00 0.05 9.80 0.98

Beban mati tambahan : QMA = 5.38

Gaya geser dan momen pada T-Girder akibat beban tambahan (MA) :

VMA = 1/2 * QMA * L = 32.28 kN MMA = 1/8 * QMA * L 2 = 96.84 kNm 4. BEBAN LALU-LINTAS 4.1. BEBAN LAJUR "D" (TD)

Faktor beban ultimit : KTD = 2.0

Beban kendaraan yg berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi rata (Uniformly Distributed Load ), UDL dan beban garis (Knife Edge Load ), KEL seperti pd Gambar 1. UDL mempunyai intensitas q (kPa) yg besarnya tergantung pd panjang bentang L yg dibebani lalu-lintas seperti Gambar 2 atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

q = 8.0 kPa untuk L ≤ 30

q = 8.0 *( 0.5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30

(5)

KEL mempunyai intensitas, p = 44.00kN/m Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut :

DLA = 0.40 untuk L ≤ 50 m

DLA = 0.4 - 0.0025*(L - 50) untul 50 < L < 90 m

DLA = 0.30 untuk L ≥ 90 m

Jarak antara girder s = 2.00 m

Untuk panjang bentang, L = 12.00 m, maka DLA = 0.40 Beban lajur pada Girder, QTD = q * s = 16.00 kN/m

PTD = (1 + DLA) * p * s = 123.20 kN Gaya geser dan momen pada T-Gider akibat beban lajur "D" :

VTD = 1/2 * ( QTD * L + PTD ) = 157.60 kN MTD = 1/8 * QTD * L

2

+ 1/4 * PTD * L = 657.60 kNm 4.2. BEBAN TRUK "T" (TT)

Faktor beban ultimit : KTT = 2.0

Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh Truk (beban T) yang

besarnya, T = 125 kN

Faktor beban dinamis untuk pembebanan truk diambil, DLA = 0.40 Beban truk "T" : PTT = ( 1 + DLA ) * T = 175.00 kN

(6)

a = 5.00 m b = 4.00 m L = 12.00 m p y v v*p p x m m*p 1 12.00 1 1 1 2 1 1 1 8.00 0.667 0.667 1 6 3 3 0.25 3.00 0.250 0.0625 0.25 1.5 0.75 0.1875 S(v*p) = 1.729 S(m*p) = 4.188

Gaya geser dan momen pada T-Gider akibat beban truk "T" :

VTT = S(v*p) * PTT = 302.604 kN MTT = S(m*p)* PTT = 732.813 kNm Gaya geser dan momen yang terjadi akibat pembebanan lalu-lintas, diambil yg memberikan pengaruh terbesar terhadap T-Girder di antara beban "D" dan beban "T".

Gaya geser maksimum akibat beban, T VTT = 302.60 kN

Momen maksimum akibat beban, D MTD = 732.81 kNm

4. GAYA REM (TB)

Faktor beban ultimit : KTB = 2.0

Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang, dan dianggap bekerja pada jarak 1.80 m di atas lantai jembatan. Besarnya gaya

rem arah memanjang jembatan tergantung panjang total jembatan (Lt) sebagai berikut :

Gaya rem, HTB = 250 untuk Lt ≤ 80 m

Gaya rem, HTB = 250 + 2.5*(Lt - 80) untul 80 < Lt < 180 m

Gaya rem, HTB = 500 untuk Lt ≥ 180 m

Jumlah Girder, ngirder = 4 bh

Gaya rem, HTB = 250 kN

Jarak antara Girder, s = 2.00 m

Gaya rem untuk Lt ≤ 80 m : TTB =HTB / ngirder = 62.50 kN

(7)

Gaya rem juga dapat diperhitungkan sebesar 5% beban lajur "D" tanpa faktor beban dinamis.

Gaya rem, TTB = 5 % beban lajur "D" tanpa faktor beban dinamis,

QTD = q * s = 16.00 kN/m PTD = p * s = 88.00 kN TTB = 0.05 * ( QTD * L + PTD ) = 14.00 kN < 62.50 kN

Diambil gaya rem, TTB = 62.50 kN

Lengan thd. Titik berat balok, y = 1.80 + ta + h/2 = 2.65 m

Beban momen akibat gaya rem, M = TTB * y = 165.63 kNm

Gaya geser dan momen maksimum pada balok akibat gaya rem :

VTB = M / L = 13.80 kN MTB = 1/2 * M = 82.81 kNm 6. BEBAN ANGIN (EW)

Faktor beban ultimit : KEW = 1.20

Gaya angin tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat beban angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan rumus :

TEW = 0.0012*Cw*(Vw) 2

kN/m2 dengan, Cw = 1.20

Kecepatan angin rencana, Vw = 35m/det

Beban angin tambahan yang meniup bidang samping kendaraan : TEW = 0.0012*Cw*(Vw)

2

= 1.764 kN/m2 Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi

2.00 m di atas lantai jembatan. h = 2.00 m

Jarak antara roda kendaraan x x = 1.75 m

Beban akibat transfer beban angin ke lantai jembatan,

QEW = 1/2*h / x * TEW = 1.008 kN/m

Gaya geser dan momen pada Girder akibat beban angin (EW) :

VEW = 1/2 * QEW * L = 6.048 kN MEW = 1/8 * QEW * L2 = 18.144 kNm 7. PENGARUH TEMPERATUR (ET)

Gaya geser dan momen pada Girder akibat pengaruh temperatur, diperhitungkan terhadap gaya yang timbul akibat pergerakan temperatur (temperatur movement) pada

tumpuan (elastomeric bearing) dengan perbedaan temperatur sebesar :

(8)

Koefisien muai panjang untuk beton, α = 1.0.E-05 C

Shear stiffness of elastomeric bearing, k = 15000 kN/m

Temperatur movement, d = α

*

DT * L= 0.0024 m Gaya akibat temperatur movement, FET = k * d = 36.00 kN

Tinggi Girder, h = 1.20 m h = 1.50 m

Eksentrisitas, e = h / 2 = 0.60 e = h/2 = 0.75 m

Momen akibat pengaruh temperatur, M = FET*e = 27.000 kNm Gaya geser dan momen pada Girder akibat pengaruh temperatur (ET) :

VET = M/L = 2.250 kN MET = M = 27.000 kNm

8. BEBAN GEMPA (EQ)

Gaya gempa vertikal pada girder dihitung dengan menggunakan percepatan vertikal ke bawah minimal sebesar 0.10 * g ( g = percepatan gravitasi ) atau dapat diambil 50% koefisien gempa horisontal statik ekivalen.

Koefisien beban gempa horisontal : Kh = C * S

Kh = Koefisien beban gempa horisontal,

C = Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah setempat S = Faktor tipe struktur yg berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi gempa (daktilitas) dari struktur.

Waktu getar struktur dihitung dengan rumus : T = 2 * p *  [ Wt / ( g * KP ) ]

Wt = Berat total yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan

KP = kekakuan struktur yang merupakan gaya horisontal yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan.

(9)

Berat total yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan : Wt = QMS + QMA

Berat sendiri, QMS = 26.06 kN/m

Beban mati tambahan, QMA = 5.38 kN/m

Panjang bentang, L = 12.00 m

Berat total, Wt = (QMS + QMA)*L = 377.31 kN

Ukuran Girder, b = 0.60 m h = 1.50 m

Momen inersia penampang Girder, I = 1/12 * b * h3 = 0.1688 m4

Modulus elastik beton, Ec = 21410 Mpa

Ec = 21409518.9 kPa Kekakuan lentur Girder, Kp = 48 * Ec * I / L3 = 100357 kN/m Waktu getar, T = 2*p*  [ Wt / (g * Kp)] = 0.1230 detik Kondisi tanah dasar termasuk sedang (medium).

Lokasi wilayah gempa Wilayah = 3

Koefisien geser dasar, C = 0.14

Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis beton beton bertulang, maka faktor tipe struktur dihitung dengan rumus, S = 1.0 * F

dengan, F = 1.25 - 0.025 * n dan F harus diambil ≥ 1 F = faktor perangkaan,

n = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi struktur.

Untuk nilai, n = 1 maka : n = 1

F = 1.25 - 0.025 * n = 1.225

Faktor tipe struktur, S = 1.0 * F = 1.225

Koefisien beban gempa horisontal, Kh = C*S = 0.172

Koefisien beban gempa vertikal, Kv = 50% * Kh = 0.086 > 0.10

Diambil koefisien gempa vertikal, Kv = 0.100

(10)

Beban gempa vertikal, QEQ = TEQ / L = 3.144 kN/m Gaya geser dan momen pada Girder akibat gempa vertikal (EQ) :

VEQ = 1/2 * QEQ * L = 18.866 kN MEQ = 1/8 * QEQ * L

2

= 56.597 kNm 9. KOMBINASI BEBAN ULTIMATE

No. Jenis Beban Faktor Komb-1 Komb-2 Komb-3

Beban

1 Berat sendiri (MS) 1.30   

2 Beban mati tambahan (MA) 2.00   

3 Beban lajur "D" (TD) 2.00   

4 Gaya rem (TB) 2.00  

5 Beban angin (EW) 1.20 

6 Pengaruh Temperatur (ET) 1.20 

7 Beban gempa (EQ) 1.00 

KOMBINASI MOMEN ULTIMATE Komb-1 Komb-2 Komb-3

No. Jenis Beban Faktor M Mu Mu Mu

Beban (kNm) (kNm) (kNm) (kNm)

1 Berat sendiri (MS) 1.30 469.13 609.86 609.86 609.86

2 Beban mati tambahan (MA) 2.00 96.84 193.68 193.68 193.68 3 Beban lajur "D" (TD/TT) 2.00 732.81 1465.63 1465.63 1465.63

4 Gaya rem (TB) 2.00 82.81 165.63 165.63

5 Beban angin (EW) 1.20 18.14 21.77

6 Pengaruh Temperatur (ET) 1.20 27.00 32.40

7 Beban gempa (EQ) 1.00 56.60 56.60

2456.57 2467.19 2325.76

KOMBINASI GAYA GESER ULTIMATE Komb-1 Komb-2 Komb-3

No. Jenis Beban Faktor V Vu Vu Vu

Beban (kN) (kN) (kN) (kN)

1 Berat sendiri (MS) 1.30 156.38 203.29 203.29 203.29

2 Beban mati tambahan (MA) 2.00 32.28 64.56 64.56 64.56 3 Beban lajur "D" (TD/TT) 2.00 302.60 605.21 605.21 605.21

4 Gaya rem (TB) 2.00 13.80 27.60 27.60

5 Beban angin (EW) 1.20 6.05 7.26

6 Pengaruh Temperatur (ET) 1.20 2.25 2.70

7 Beban gempa (EQ) 1.00 18.87 18.87

907.92 903.36 891.92

Momen ultimate rencana girder Mu = 2467.19 kNm

(11)

10. PEMBESIAN GIRDER 10.1. TULANGAN LENTUR

Momen rencana ultimit Girder, Mu = 2467.19kNm

Mutu beton : K -250 fc' = 20.75Mpa

Mutu baja tulangan : U - 32 fy = 320 Mpa

Tebal slab beton, ts = 200 mm

Lebar badan Girder, bw = 600 mm

Tinggi Girder, h = 1500mm

Lebar sayap T-Girder diambil nilai yang terkecil dari : L/4 = 3000mm

s = 2000mm

12 * ts = 2400mm Diambil lebar efektif sayap T-Girder, beff = 2000 mm beff = 2000mm Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 135 mm d' = 135 mm Modulus elastis baja, Es = 2.00E+05 MPa Es = 2.0.E+05MPa Faktor bentuk distribusi tegangan beton, b1 = 0.85

rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600/(600+fy) = 0.03055409 Rmax = 0.75*rb*fy*[1-1/2*0.75*rb*fy/(0.85*fc')] = 5.80859878

Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0.80

Tinggi efektif T-Girder, d = h - d' = 1365mm

Momen nominal rencana, Mn = Mu/f = 3083.99063 kNm

Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 106 / (beff * d2) = 0.8275948

Rn < Rmax OK

Rasio tulangan yang diperlukan :

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 -  (1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ))] = 0.00264994 Rasio tulangan minimum, rmin = 1.4 / fy = 0.004375

Rasio tulangan yang digunakan, r = 0.004375

Luas tulangan yang diperlukan, As = r * beff * d = 11943.75 mm2

Diameter tulangan yang digunakan, D 32 mm

As1 = p/4 * D2 = 804.25 mm2

Jumlah tulangan yang diperlukan, n = As / As1 = 14.85

Digunakan tulangan, 15 D 32

As = As1 * n = 11943.75 mm2

Tebal selimut beton, td = 30mm

Diameter sengkang yang digunakan, ds = 12mm

Jumlah tulangan tiap baris, nt = 5

Jarak bersih antara tulangan, mm

Xs = ( b - nt * D - 2 * td - 2 * ds) / (nt - 1) = 89mm Kontrol jarak bersih : Xs > 1.5*D (OK) = 48 mm OK

Untuk menjamin agar Girder bersifat daktail, maka tulangan tekan diambil 30% tulangan

tarik, sehingga : As' = 30% * As = 3583.125 mm2

Jumlah tulangan tekan yang diperlukan, n' = As'/As1 = 4.45525043

(12)

10.2. KONTROL KAPASITAS MOMEN ULTIMATE

Tebal slab beton, ts = 200 mm

Lebar efektif sayap, beff = 2000 mm

Lebar badan Girder, b = 600 mm

Tinggi Girder, h = 1500 mm

Baris Jum. Tul. y n*y

ke N (mm)

1 5 75 375

2 5 135 675

3 5 195 975

S n = 15 S n*y = 2025

Letak titik berat tulangan tarik terhadap sisi bawah T-Girder,

d' = S n*y/ S n = 135 mm

Tinggi efektif T-Girder, d = h - d' = 1365 mm

Luas tulangan, As = 11943.75 mm2

Kuat tekan beton, fc' = 20.75 Mpa

Kuat leleh baja, fy = 320 MPa

Untuk garis netral berada di dalam sayap T-Girder, maka : Cc > Ts Gaya internal tekan beton pada sayap,

Cc = 0.85 * fc' * beff * ts = 7055000 N Gaya internal tarik baja tulangan, Ts = As * fy = 3822000 N

Cc > Ts Garis netral di dalam sayap

a = As * fy / ( 0.85 * fc' * beff ) = 108.35 mm

Jarak garis netral, c = a / b1 = 127.47 mm

Regangan pada baja tulangan tarik, es = 0.003 * (d - c) / c = 0.0291 < 0.03 OK

Momen nominal, Mn = As * fy * ( d - a / 2 ) * 10-6 = 5009.976 kNm Kapasitas momen ultimit, * Mn = 3506.390 kNm f * Mn = 4007.98052 kNm > Mu 2467.19 kNm

(13)

10.3. TULANGAN GESER

Gaya geser ultimit rencana, Vu = 907.92 kN

Mutu beton : K - 250 Kuat tekan beton, fc' = 20.75 MPa Mutu baja tulangan: U - 24 Kuat leleh baja, fy = 240 MPa

Faktor reduksi kekuatan geser, f = 0.75

Lebar badan Girder, b = 600 mm

Tinggi efektif Girder, d = 1365 mm

Kuat geser nominal beton, Vc = ( fc') / 6 * b * d * 10-3 = 621.787 kN f * Vc = 466.340 kN Perlu tulangan geser

f * Vs = Vu - f

* Vc =

441.577 kN Gaya geser yang dipikul tulangan geser, Vs = 588.770 kN Kontrol dimensi Girder terhadap kuat geser maksimum :

Vsmax = 2 / 3 *  fc' * [ b * d ] * 10 -3

= 2487.148 kN Vs < Vsmax Dimensi balok memenuhi persyaratan kuat geser, OK

Digunakan sengkang berpenampang : 2 D 12

Luas tulangan geser sengkang, Av = p/4 * D2 * n = 226.195 mm2 Jarak tulangan geser (sengkang) yang diperlukan :

S = Av * fy * d / Vs = 125.858 mm

Digunakan sengkang, 2 D 12 - 150

Pada badan girder dipasang tulangan susut minimal dengan rasio tulangan,

rsh = 0.0014

Luas tulangan susut, Ash = rh * b * d = 1146.6 mm2

Jumlah tulangan susut yang diperlukan, n = Ash / ( p /4 * D2 ) = 5.70 Digunakan tulangan,

6 D 16

10.4. LENDUTAN BALOK

Modulus elastis beton, Ec = 4700 *  fc' = 21410 MPa

Modulus elastis baja, Es = 2.E+05 MPa

Tinggi balok, h = 1.50 m

Lebar balok, b = 0.60 m

Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 0.135 m

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 1.37 m

Luas tulangan balok, As = 0.011944 m2

Inersia brutto penampang balok, Ig = 1/12 * b * h3 = 0.16875 m4 Modulus keruntuhan lentur beton, fr = 0.7 *  fc' * 103 = 3188.652 kPa Nilai perbandingan modulus elastis, n = Es / Ec = 9.34

(14)

n * As = 0.11157 m2 Jarak garis netral terhadap sisi atas beton, c = n * As / b = 0.186 m Inersia penampang retak yang ditransformasikan ke beton dihitung sbb. :

Icr = 1/3 * b * c3 + n * As * ( d - c )2 = 0.15639 m4 yt = h/2 = 0.75 m

Momen retak : Mcr = fr * Ig / yt = 717.447 Nmm

Momen akibat beban mati dan beban hidup (MD+L)

No. Jenis Beban Momen

(kNm)

1 Berat sendiri (MS) 469.13

2 Beban mati tambahan (MA) 96.84

3 Beban lalulintas (TD/TT) 732.81

4 Gaya rem (TB) 82.81

MD+L = 1381.59 Inersia efektif untuk perhitungan lendutan

Ie = ( Mcr / MD+L ) 3

* Ig + [ 1 - ( Mcr / MD+L ) 3

] * Icr = 1.0236 m4

Panjang bentang balok, L = 12.00 m

10.4.1. LENDUTAN AKIBAT BERAT SENDIRI (MS)

Beban akibat berat sendiri, QMS = 26.06 kN/m

Lendutan akibat berat sendiri (MS) :

dMS = 5/384*QMS*L 4

/ ( Ec*Ie) = 0.00032 m 10.4.2. LENDUTAN AKIBAT BEBAN MATI TAMBAHAN (MA)

Beban akibat berat sendiri, QMA = 5.38 kN/m

Lendutan akibat berat sendiri (MS) :

dMA = 5/384*QMA*L 4

/ ( Ec*Ie) = 0.00007 m 10.4.2. LENDUTAN AKIBAT BEBAN LAJUR "D" (TD)

Beban lajur "D" : Beban terpusat, PTD = 123.20 kN

Beban merata, QTD = 16.00 kN/m

Lendutan akibat beban lajur "D" (TD) : dTD = 1/48* PTD*L3

/ (Ec*Ie) + 5/384*QTD*L4 / ( Ec*Ie) = 0.00040 m 10.4.3. LENDUTAN AKIBAT GAYA REM (TB)

Momen akibat gaya rem, MTB = 82.81 kNm

Lendutan akibat gaya rem (TB) :

dTB = 0.0642 * MTB * L 2

/ ( Ec*Ie) = 0.00003 10.4.4. LENDUTAN AKIBAT BEBAN ANGIN (EW)

Beban akibat transfer beban angin pada kendaraan, QEW = 1.008 kN/m Lendutan akibat beban angin (EW) :

dEW = 5/384*QEW*L 4

(15)

10.4.5. LENDUTAN AKIBAT PENGARUH TEMPERATUR (ET)

Momen akibat temperatur movement, MET = 27.00 kNm

Lendutan akibat pengaruh temperatur (ET) :

dET = 0.0642 * MET * L 2

/ ( Ec*Ie) = 0.0000114 m 10.4.6. LENDUTAN AKIBAT BEBAN GEMPA (EQ)

Beban gempa vertikal, QEQ = 3.144 kN/m

Lendutan akibat beban gempa (EQ) :

dEQ = 5/384*QEQ*L 4

/ ( Ec*Ie) = 0.0000387 m 10.5. KONTROL LENDUTAN BALOK

Lendutan maksimum dmaks = L/240 = 0.05 m

No. Jenis Beban Komb-1 Komb-2 Komb-3

(kNm) (kNm) (kNm)

1 Berat sendiri (MS) 0.000321 0.000321 0.000321

2 Beban mati tambahan (MA) 0.000066 0.000066 0.000066

3 Beban lajur "D" (TD/TT) 0.000399 0.000399 0.000399

4 Gaya rem (TB) 0.000035 0.000035

5 Beban angin (EW) 0.000012

6 Pengaruh Temperatur (ET) 0.000011

7 Beban gempa (EQ) 0.000039

0.0008 0.0008 0.0008 < L/240 < L/240 < L/240

(16)

11. BALOK DIAFRAGMA

11.1. BEBAN PADA BALOK DIAFRAGMA

Distribusi beban lantai pada balok diafragma adalah sebagai berikut : Ukuran balok diafragma,

Lebar, bd = 0.30 m

Tinggi, hd = 0.50 m Panjang bentang balok diafragma,

s = 3.00 m Tebal lantai

ts = 0.20

Berat sendiri (MS) :

(kN/m3) (kN/m)

1 Plat lantai 2.00 0.20 25.00 10.00

2 Balok diafragma 0.30 0.30 25.00 2.25

QMS = 12.25 Gaya geser dan momen akibat berat sendiri :

VMS = 1/2 * QMS * s = 18.375 kN MMS = 1/12 * QMS * s

2

= 9.188 kNm Beban mati tambahan (MA) :

(kN/m3) (kN/m) 1 Lap.Aspal+overlay 2.00 0.10 22.00 4.40

2 Air hujan 2.00 0.05 9.80 0.98

QMA = 5.38 Gaya geser dan momen akibat beban mati tambahan :

VMA = 1/2 * QMA * s = 8.070 kN MMA = 1/12 * QMA * s

2

= 4.035 kNm Beban truk "T" (TT) :

Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh Truk (beban T) yang

besarnya, T = 125 kN

Faktor beban dinamis untuk pembebanan truk diambil, DLA = 0.40 Beban truk "T" : PTT = (1 + DLA) * T = 175 kN Gaya geser dan momen akibat beban "T",

VTT = 1/2 * PTT = 87.50 kN MTT = 1/8 * PTT * s = 65.63 kNm

(17)

Kombinasi beban ultimit :

No. Jenis beban Faktor V M Vu Mu

Beban (kN) (kNm) (kN) (kNm)

1 Berat sendiri (MS) 1.30 18.38 9.19 23.888 11.944

2 Beb.mati tamb (MA) 2.00 8.07 4.04 16.140 8.070

3 Beban truk "T" (TT) 2.00 87.50 65.63 175.000 131.250 215.028 151.264 11.2. MOMEN DAN GAYA GESER RENCANA BALOK DIAFRAGMA

Momen ultimit rencana balok diafragma, Mu = 151.264 kNm Gaya geser ultimit rencana balok diafragma, Vu = 215.028 kN 12. PEMBESIAN BALOK DIAFRAGMA

12.1. TULANGAN LENTUR

Momen rencana ultimit balok diafragma, Mu = 151.264 kNm Mutu beton : K - 250 Kuat tekan beton, fc' = 20.75 MPa Mutu baja tulangan: U - 32 Kuat leleh baja, fy = 320 MPa

Modulus elastis beton, Ec = 4700 *  fc' = 21410 MPa

Modulus elastis baja, Es = 2.0.E+05 MPa

Lebar balok, b = bd = 300 mm

Tinggi balok, h = hd = 500 mm

Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 50mm Faktor bentuk distribusi tegangan beton, b1 = 0.85

rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600/(600+fy) = 0.03055409 Rmax = 0.75*rb*fy*[1-1/2*0.75*rb*fy/(0.85*fc')] = 5.80859878

Faktor reduksi kekuatan lentur, f = 0.80

Tinggi efektif balok, d = h - d' = 450 mm

Momen nominal rencana, Mn = Mu/f = 189.079688 kNm

Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 106 / (beff * d2) = 3.11242284

Rn < Rmax OK Rasio tulangan yang diperlukan :

r = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 -  (1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ))] = 0.01078064 Rasio tulangan minimum, rmin = 1.4 / fy = 0.004375 Luas tulangan yang diperlukan, As = r * b * d = 1455.39mm2

As1 = p/4 * D2 = 201.06 mm2 Jumlah tulangan yang diperlukan, n = As / As1 = 7.24

Digunakan tulangan, 8 D 16

As = As1 * n = 1608.495 mm2

12.2. TULANGAN GESER

Gaya geser ultimit rencana, Vu = 215.03 kN

Faktor reduksi kekuatan geser, f = 0.75

(18)

Tinggi efektif Girder, d = 450 mm Kuat geser nominal beton, Vc = ( fc') / 6 * b * d * 10-3 = 102.492 kN

f * Vc = 76.869 kN Perlu tulangan geser

f * Vs = Vu - f

* Vc =

138.158 kN Gaya geser yang dipikul tulangan geser, Vs = 184.211 kN Kontrol dimensi Girder terhadap kuat geser maksimum :

Vsmax = 2 / 3 *  fc' * [ b * d ] * 10 -3

= 409.970 kN Vs < Vsmax Dimensi balok memenuhi persyaratan kuat geser, OK

Digunakan sengkang berpenampang : 2 D 10

Luas tulangan geser sengkang, Av = p/4 * D2 * n = 157.080 mm2 Jarak tulangan geser (sengkang) yang diperlukan :

S = Av * fy * d / Vs = 92.093 mm

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

NOTASI DIMENSI SATUAN

Lebar jalan (jalur lalu-lintas) b1 7 m

Lebar trotoar (pejalan kaki) b2 0.5 m

Lebar jembatan b 8 m

Tebal slab lantai jembatan ts 0.2 m

Tebal lapisan aspal ta 0.1 m

Tebal trotoar tt 0.3 m

Tebal genangan air hujan th 0.05 m

Tinggi girder prategang hb 1.5 m

Tinggi bidang samping jembatan ha 2.5 m

Jarak antara balok prategang s 2 m

Panjang bentang jembatan L 12 m

kN/m3

Berat beton bertulang wc 25

Berat beton tidak bertulang (beton rabat) w'c 24

Berat aspal wa 22

Berat jenis air ww 9.8

PERHITUNGAN GELAGAR JEMBATAN BALOK-T

Specific Gravit URAIAN DIMENSI

(38)

NOTASI (m) NOTASI (m) NOTASI (m) h1 0.9 b0 2.5 Ba 9 h2 1 b1 0.35 hw 0.5 h3 0.45 b2 0.55 h4 0.75 b3 0.75 Berat Volum, ws = 17.2 kN/m 3 h5 0.6 b5 0.4 Sudut gesek, f = 35 0 h6 0.6 b7 0.8 0 kPa h7 3.7 b8 1.3 h8 0.4 b9 1.7 Mutu Beton K - 250

h9 0.4 h12 0.3 Mutu Baja Tulangan U - 39

h10 0.8 h13 2.1 h11 0.8 H 5.8 c 1.5 Bx 3.8 d 1 By 10.6 Tebal wing-wall Kohesi, C Panjang abutment Tanah Timbun KETERANGAN Bahan Struktur

(39)

I. ANALISIS BEBAN KERJA

1. BERAT SENDIRI (MS)

Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat tetap. Berat sendiri dibedakan menjadi 2 macam, yaitu berat sendiri struktur atas, dan berat sendiri struktur bawah.

1.1. BERAT SENDIRI STRUKTUR ATAS

b (m) t (m) L (m) n 1 Slab 7 0.2 12 1 25 kN/m3 420 2 Deck Slab 1.6 0.07 12 3 25 kN/m3 100.8 3 12 2 20.857 kN/m 500.568 4 4 38.81 kN 155.25 5 15 6.25 kN 93.75 WMS = 1270.368 Beban pd abutment akibat berat sendiri struktur atas, 635.184 Eksentrisitas beban thd. Fondasi, = e = - Bx / 2 + b8 + b7 / 2 = -0.2 m

Momen pada fondasi akibat berat sendiri struktur atas, MMS = PMS * e = -127.0368 Beban

No Berat Satuan Berat

(kN) Parameter volume

Trotoar (slab, sandaran, dll) Balok prategang

Diafragma

PMS = 1/2 * WMS = Total berat sendiri struktur atas

(40)

1.2. BERAT SENDIRI STRUKTUR BAWAH Berat beton, wc = 25 kN/m 3 9 m Berat tanah, ws = 17.2 kN/m 3 1 m b12 = 0.75 m h13 = 2.1 By = 10.6 m b13 = 0.55 m H = 5.8 b h Shape Direc 1 0.35 0.9 1 -1 70.875 0.975 -69.1 2 0.55 1 1 -1 123.75 1.075 -133.03 3 0.75 0.45 1 -1 75.938 0.975 -74.04 4 0.75 0.75 0.5 -1 63.281 0.85 -53.79 5 0.4 0.6 1 1 54 0.4 21.6 6 0.4 0.6 0.5 1 27 0.333 9 7 0.8 3.7 1 -1 666 0.2 -133.2 8 1.3 0.4 0.5 -1 68.9 1.033 -71.2 9 1.7 0.4 0.5 1 90.1 0.767 69.08 10 1.3 0.8 1 -1 275.6 1.25 -344.5 11 1.7 0.8 1 1 360.4 1.05 378.42 12 0.8 1.2 1 -1 175.027 0.2 -35.01 Momen (kN.m) LebarBa =

2xTebal wing wall=

ABUTMENT

(41)

b h Shape Direc 12 3.25 0.9 1 -1 73.125 2.775 -202.92 13 3.05 1.45 1 -1 110.563 2.875 -317.87 14 3.05 0.75 1 -1 57.188 2.875 -164.42 15 3.8 1.5 1 -1 142.5 2.5 -356.25 16 3.8 0.4 0.5 -1 19 3.133 -59.53 17 0.75 0.75 0.5 -1 7.031 1.1 -7.73 18 36 3.7 133.20 19 0.75 0.9 1 -1 92.88 1.525 -141.64 20 0.55 3.7 1 -1 280.016 1.625 -455.03 21 0.75 0.75 0.5 -1 38.7 1.1 -42.57 22 0.75 1.5 1 -1 154.8 0.975 -150.93 23 1.3 0.4 0.5 -1 35.776 1.467 -52.48 PMS = 3098.45 MMS = -2253.94 1.3. BEBAN TOTAL AKIBAT BERAT SENDIRI (MS)

PMS MMS (kN) (kN) 1 Struktur atas (slab, trotoar, girder, dll) 1270.368 -127.0368 2 Struktur bawah (abutment, pilecap, tanah) 3098.45 -2253.94 4368.818 -2380.975 2. BEBAN MATI TAMBAHAN (MA)

Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Jembatan dianalisis harus mampu memikul beban tambahan seperti :

1) Penambahan lapisan aspal ( overlay ) di kemudian hari,

2) Genangan air hujan jika sistim drainase tidak bekerja dengan baik, 3) Pemasangan tiang listrik dan instalasi ME.

TANAH Lateral stop block

No Berat Sendiri

No PARAMETER BERAT BAGIAN Berat (kN) Lengan (m) Momen (kN.m) WING WALL

(42)

Tebal Lebar Panjang Jumlah w Berat

(m) (m) (m) (kN/m3) (kN)

1 Lap. Aspal + overlay 0.1 7 12 1 22 184.8

2 Railing, lights, dll. w = 0.5 12 2 12

3 Instalasi ME w = 0.1 12 2 2.4

4 Air hujan 0.05 8 12 1 9.8 47.04

WMA = 246.24 Beban pada abutment akibat beban mati tambahan,

PMA = 1/2 * WMA = 123.12 Eksentrisitas beban thd. Fondasi,

e = - Bx / 2 + b8 + b7 / 2 = -0.2 m Momen pada fondasi akibat berat sendiri struktur atas

MMA = PMA * e = -24.624

3. TEKANAN TANAH (TA)

Pada bagian tanah di belakang dinding abutment yang dibebani lalu-lintas, harus diperhitung kan adanya beban tambahan yang setara dengan tanah setebal 0.60 m yang berupa

beban merata ekivalen beban kendaraan pada bagian tersebut.

Tekanan tanah lateral dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah ws, , sudut gesek dalam φ, dan kohesi c dengan :

ws' = ws f' = tan-1 _(K

fR* tanf) dengan faktor reduksi untuk φ' KfR = 0.7

c' = KCR* c dengan faktor reduksi untuk c' KCR = 1

Koefisien tekanan tanah aktif, Ka = tan2 (45o - f'/2)

Berat tanah, w = 17.2 kN/m3

Sudut gesek dalam, φ = 35 0

Kohesi, C = 0 kPa

Tinggi total abutment, H = 5.8 m

Lebar abutment, B = 9 m

No Jenis beban mati tambahan

(43)

Beban merata akibat berat timbunan tanah setinggi 0.60 m yang merupakan ekivalen beban kendaraan :

0.60 * ws = 10.32 kPa 0.32025308 rad = 18.34915 0.52113605 TTA Lengan y MTA (kN) thd. O (m) (kN.m) 1 TTA = (0,60 * ws) * H* Ka * Ba 280.738 y =H/2 2.90 814.140417 2 TTA = 1/2 * H 2 *ws* Ka * Ba 1356.901 y =H/3 1.93 2623.34134 TTA = 1637.639 MTA = 3437.48 4. BEBAN LAJUR "D" (TD)

Beban kendaraan yg berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi merata (Uniformly Distributed Load), UDL dan beban garis (Knife Edge Load), KEL seperti pada Gambar 1. UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang dibebani lalu-lintas seperti Gambar 2 atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

q = 8,0 kPa untuk L  30 m

q = 8,0 * (0,5+15/L) kPa untuk L > 30 m Gaya akibat tekanan tanah

No

f = tan-1 _(KfR_*tanf)= Ka= tan2 (45o - f'/2) =

(44)

Untuk panjang bentang, L = 12 m

q = 8.0 8 kPa

KEL mempunyai intensitas, p = 4 kN/m

Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut :

DLA = 0,4 untuk L ≤50 m

DLA = 0,4 - 0,0025*(L-50) untuk 50 < L < 90 m

DLA = 0,3 untuk L ≥90 m

Untuk harga, L = 12 m b1 = 7 m DLA = 0.4

Besar beban lajur "D" :

(45)

Beban pada abutment akibat beban lajur "D",

PTD = 1/2 * WTD = 305 kN Eksentrisitas beban thd. Fondasi,

e = - Bx / 2 + b8 + b7 / 2 = -0.2 m Momen pada fondasi akibat beban lajur "D",

MTD = PTD * e = -61 kN.m

5. BEBAN PEDESTRIAN / PEJALAN KAKI (TP)

Jembatan jalan raya direncanakan mampu memikul beban hidup merata pada trotoar yang besarnya tergantung pada luas bidang trotoar yang didukungnya.

A = luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m2) Beban hidup merata q :

Untuk A ≤10 m2 : q = 5 kPa Untuk 10 m2 < A ≤ 100 m2 : q = 5 - 0.033 * ( A - 10 ) kPa Untuk A > 100 m2 : q = 2 kPa Panjang bentang, L = 12 m Lebar trotoar, b2 = 0.5 m Jumlah trotoar, n = 2 m

Luas bidang trotoar yang didukung abutment, A = b2 * L/2 * n = 3 m 2

(46)

Beban pada abutment akibat pejalan kaki,

PTP = A * q = 15.693 kN Eksentrisitas beban thd. Fondasi,

e = - Bx / 2 + b8 + b7 / 2 = -0.2 m Momen pada fondasi akibat beban pedestrian,

MTP = PTP * e = -3.1386 kN.m

6. GAYA REM (TB)

Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang

dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem arah memanjang jembatan tergantung panjang total jembatan (Lt) ) sebagai berikut :

Gaya rem, FTB = 250 kN untuk Lt  80 m Gaya rem, FTB = 250 + 2,5*(Lt-80)kN untuk 80 < Lt < 180 m Gaya rem, FTB = 500 kN untuk Lt  180 m

(47)

Panjang total jembatan, Lt = 12 m FTB = 250 kN

Jumlah penahan gaya rem (jumlah abutment) n = 2

Gaya rem yang bekerja pada abutment TTB = FTB/n = 125 kN Besarnya gaya rem dapat diperhitungkan sebesar 5% beban lajur "D" tanpa memperhitung

kan faktor beban dinamis (DLA). Gaya rem yang bekerja pada abutment,

TTB = 5% * [ q * L * (5.5 + b) / 2 + p * (5.5 + b) / 2 ] / 2 = 30.5 kN

Diambil gaya rem, 125 kN

Lengan terhadap Fondasi :

5.8 m Momen pada Fondasi akibat gaya rem :

725 kN.m Lengan terhadap Breast wall :

4.6 m Momen pada Breast wall akibat gaya rem :

575 kN.m

7. PENGARUH TEMPERATUR (ET)

Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat pengaruh temperatur, diambil perbedaan temperatur yang besarnya setengah dari selisih antara temperatur maksimum dan temperatur minimum rata-rata pada lantai jembatan. Temperatur maksimum rata-rata Tmax = 40 oC Temperatur minimum rata-rata Tmin = 15 oC

Perbedaan temperatur, 12.5

Koefisien muai panjang untuk beton, 0.00001

Kekakuan geser untuk tumpuan berupa elatomeric, 1500

Panjang bentang girder, 12

Jumlah tumpuan elastomeric (jumlah girder), 4 Gaya pada abutment akibat pengaruh temperatur,

4.5

Lengan terhadap Fondasi, 3.7

(48)

Lengan terhadap Breast wall,

2.5 m Momen pd Breast wall akibat temperatur,

11.25 kN.m

8. BEBAN ANGIN (EW)

8.1. ANGIN YANG MENIUP BIDANG SAMPING JEMBATAN

Gaya akibat angin yang meniup bidang samping jembatan dihitung dengan rumus : koefisien seret

Kecepatan angin rencana (m/det) luas bidang samping jembatan (m2)

1.25 35 m/det

Panjang bentang 12 m

Tinggi bid. samping, 3 m

18 m2 Beban angin pada abutment :

16.5375 kN Lengan terhadap Fondasi :

5.2 m Momen pd Fondasi akibat beban angin :

85.995 kN.m

Lengan terhadap Breast wall : 4 m

(49)

8.2. ANGIN YANG MENIUP KENDARAAN

Gaya angin tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat beban angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan rumus :

10.584 kn

Lengan terhadap Fondasi : 8 m

Momen pd Fondasi : 84.672 kN.m

Lengan terhadap Breast wall : 6.8 m

Momen pd Breast wall : 71.9712 m

8.3. BEBAN ANGIN TOTAL PADA ABUTMENT

Total beban angin pada Abutment, 27.1215 kN

Total momen pd Fondasi, 170.667 kN.m

Total momen pd Breast wall, 138.1212 kN.m

8.4. TRANSFER BEBAN ANGIN KE LANTAI JEMBATAN

Beban angin tambahan yang meniup bidang samping kendaraan :

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tingg

2.00 m di atas lantai jembatan. h = 2 m

Jarak antara roda kendaraan x = 1.75 m

Gaya pada abutment akibat transfer beban angin ke lantai jembatan

6.048 kN

Eksentrisitas beban thd. Fondasi, -0.2

(50)

9. BEBAN GEMPA (EQ)

9.1. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN

Beban gempa rencana dihitung dengan rumus :

Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN) Koefisien beban gempa horisonta

I = Faktor kepentingan

Berat total jembatan yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan C = Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah S = Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi

gempa (daktilitas) dari struktur jembatan. Waktu getar struktur dihitung dengan rumus :

g = percepatan grafitasi (= 9.8 m/det2)

Kp= kekakuan struktur yang merupakan gaya horisontal yg diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan (kN/m)

(51)

9.1.1. BEBAN GEMPA ARAH MEMANJANG JEMBATAN (ARAH X)

Tinggi breast wall, 2.7 m

Ukuran penampang breast wall 9 m

0.8 m

Inersia penampang breast wall, 0.384 m4

Mutu beton, K - 20.75 Mpa

Modulus elastis beton 21409.5189 Mpa

21409518.9 kPa

Nilai kekakuan 1253049.12 kN/m

Percepatan grafitasi, 9.81 m/det2

Berat sendiri struktur atas, 1270.368 kN

Beban sendiri struktur bawah, 3098.45 kN

Berat total struktur, 2819.593 kN

(52)

Kondisi tanah dasar termasuk : Lokasi di wilayah gempa :

Koefisien geser dasar, 0.07

Untuk struktur jembatan dg daerah sendi plastis beton bertulang, maka faktor jenis struktur S = 1.0 * F dengan, F = 1.25 - 0.025 * ndan F harus diambil ≥1

F = faktor perangkaan,

n = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral

Untuk, n = 1 maka : 1.225

1.225

Koefisien beban gempa horisontal 0.08575

Untuk jembatan yang memuat > 2000 kendaraan / hari, jembatan pada jalan raya utama atau arteri, tetapi terdapat route alternatif, maka diambil faktor kepentingan,

I = 1 Gaya gempa, h1 0.9 m h6 0.6 m h11 0.8 m h2 1 m h7 3.7 m c 1.5 m h3 0.45 m h8 0.4 m d 1 m zona lunak zone 6

(53)

h4 0.75 m h9 0.4 m h13 3.7 m

(54)

Distribusi Beban Gempa Pada Abutment No Berat TEQ Besar MEQ Wt (kN) (kN) y (m) (kN.m) PMS 1270.368 5.8 PMA 3098.45 5.8 1 5.35 2 4.4 3 3.675 4 3.2 5 3.1 6 2.6 7 1.85 8 0.933 9 0.933 10 0.4 11 0.4 12 0.6 12 5.35 13 4.175 14 3.075 15 1.95 16 1.067 17 2.95 18 3.7 19 5.35 20 3.05 21 2.95 22 1.95 23 1.067 TEQ MEQ

Letak titik tangkap gaya horizontal gempa, m

TANAH

Uraian lengan terhadap titik O STRUKTUR ATAS

ABUTMENT

(55)

9.1.2. BEBAN GEMPA ARAH MELINTANG JEMBATAN (ARAH Y

Inersia penampang breast wall, m4

Nilai kekakuan kN/m

Waktu getar alami struktur, detik

Koefisien geser dasar, Faktor tipe struktur,

Koefisien beban gempa horisontal Faktor kepentingan,

Gaya gempa * Wt

Berat sendiri (struktur atas + struktur bawah) kN

Beban mati tambahan, kN

Beban mati total, kN

Beban gempa arah melintang jembatan kN

Momen pada fondasi akibat beban gempa, kN.m

9.2. TEKANAN TANAH DINAMIS AKIBAT GEMPA

Gaya gempa arah lateral akibat tekanan tanah dinamis dihitung dengan menggunakan koefisien tekanan tanah dinamis ( ∆KaG) ) sebagai berikut :

Tekanan tanah dinamis,

m m rad kN/m3

(56)

Gaya gempa lateral, kN

Lengan terhadap Fondasi, m

Momen akibat gempa, kN.m

10. GESEKAN PADA PERLETAKAN (FB)

Koefisien gesek pada tumpuan yang berupa elastomer,

Gaya gesek yang timbul hanya ditinjau terhadap beban berat sendiri dan beban mati tambahan.

Reaksi abutment akibat : Berat sendiri struktur atas,

kN Beban mati tambahan,

kN Reaksi abutment akibat beban tetap

kN Gaya gesek pada perletakan,

kN Lengan terhadap Fondasi,

m Momen pd Fondasi akibat gesekan

kN.m Lengan terhadap Breast wall,

m Momen pd Breast wall akibat gesekan

(57)

11. KOMBINASI BEBAN KERJA PADA FONDAS

REKAP BEBAN KERJA Arah Vertikal

Kode P Tx Ty Mx My (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) A 1 MS 2 MA 3 TA B 4 TD 5 TP 6 TB C 7 ET 8 EW 9 EQ 10 EQ D 11 FB

KOMBINASI 1 Arah Vertikal

Kode P Tx Ty Mx My (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 MS 2 MA 3 TA 4 TD 5 TP 6 TB 7 ET 8 EW 9 EQ 10 EQ 11 FB Beban angin Tek. Tanah dinamis Aksi lainnya Gesekan Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Aksi Lingkungan Temperatur Beban Gempa Aksi Tetap Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Beban Lalu Lintas

Horizontal Momen

Aksi/beban No

No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis

Horizontal Momen

(58)

KOMBINASI 2 Arah Vertikal Kode P Tx Ty Mx My (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 MS 2 MA 3 TA 4 TD 5 TP 6 TB 7 ET 8 EW 9 EQ 10 EQ 11 FB

Kode P Tx Ty Mx My (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 MS 2 MA 3 TA 4 TD 5 TP 6 TB 7 ET 8 EW 9 EQ 10 EQ 11 FB Horizontal Momen No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

Horizontal Momen

No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

(59)

KOMBINASI 4 Arah Vertikal Kode P Tx Ty Mx My (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 MS 2 MA 3 TA 4 TD 5 TP 6 TB 7 ET 8 EW 9 EQ 10 EQ 11 FB

Kode P Tx Ty Mx My (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 MS 2 MA 3 TA 4 TD 5 TP 6 TB 7 ET 8 EW 9 EQ 10 EQ 11 FB Horizontal Momen No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

Horizontal Momen

(60)

REKAP KOMBINASI BEBAN KERJA PADA FONDASI

Pu Tux Tuy Mux Muy

(kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 Kombinasi beban No Kombinasi - 1 Kombinasi - 2 Kombinasi - 3 Kombinasi - 4 Kombinasi - 5

(61)

II. ANALISIS BEBAN ULTIMIT

1. PILE CAP

1.1. KOMBINASI BEBAN ULTIMIT PILE CAP BEBAN KERJA PILE CAP

P Tx Ty Mx My (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 KOMBINASI 1 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

(62)

KOMBINASI 2 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 KOMBINASI 3 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

(63)

KOMBINASI 4 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 KOMBINASI 5 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

(64)

1.2. REKAP KOMBINASI BEBAN ULTIMIT PILE CAP

Pu Tux Tuy Mux Muy

(kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 , No Kombinasi beban Kombinasi - 1 Kombinasi - 2 Kombinasi - 3 Kombinasi - 4 Kombinasi - 5

(65)

2. BREAST WALL

2.1. BERAT SENDIRI (MS) No BERAT b h (kN) 1 2 3 4 5 6 7 18 PMS = 2.2. TEKANAN TANAH (TA)

m rad kN/m3 kPa m TTA Lengan y MTA (kN) thd. O (m) (kN.m) 1 TTA = (0,60 * ws) * H* Ka * Ba y =H/2 2 TTA = 1/2 * H 2 *ws* Ka * Ba y =H/3 TTA = MTA = PARAMETER Lateral Slope Struktur atas (slab, girder,dll)

(66)

2.3. BEBAN GEMPA

2.3.1. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN

m m m h1 h6 m h2 d m h3 By m h4 b7 m h5 wc kN/m3 *Wt Beban Gempa Pada Breast wall

No Berat TEQ Besar MEQ Wt (kN) (kN) y (m) (kN.m) PMS PMA 1 2 3 4 5 6 7 TEQ MEQ

Beban gempa statik ekivalen arah Y (melintang jembatan) besarnya sama dengan beban gempa arah X (memanjang jembatan)

Uraian lengan terhadap titik O STRUKTUR ATAS

y = H' y = H' BREAST WALL

(67)

2.3.2. TEKANAN TANAH DINAMIS AKIBAT GEMPA m m Kn/m3 m TEQ Lengan y MEQ (kN) thd. O (m) (kN.m) 1 2/3*H'= 2 H'/2= TEQ MEQ

(68)

2.4. BEBAN ULTIMIT BREAST WALL REKAP BEBAN KERJA BREAST WALL

P Tx Ty Mx My (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

K = faktor beban ultimiT Gaya aksial ultimit, Gaya geser ultimit, Momen ultimit

REKAP BEBAN ULTIMIT BREAST WALL

Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah

Gesekan

No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis

(69)

2.5. KOMBINASI BEBAN ULTIMIT BREAST WALL KOMBINASI - 1 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 KOMBINASI - 2 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

(70)

KOMBINASI - 3 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 KOMBINASI - 4 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

(71)

KOMBINASI - 5 Faktor P Tx Ty Mx My Beban (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

REKAP KOMBINASI BEBAN ULTIMIT BREAST WAL

Pu Tux Tuy Mux Muy

(kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) 1 2 3 4 5 No Kombinasi beban Kombinasi - 1 No Aksi/beban Berat sendiri Beb. Mati tambahan Tekanan Tanah Baban Lajur "D" Beban pendestrian Kombinasi - 2 Kombinasi - 3 Kombinasi - 4 Kombinasi - 5 Gaya rem Temperatur Beban angin Beban Gempa Tek. Tanah dinamis Gesekan

(72)

3. BACK WALL

3.1. BACK WALL BAWAH 3.1.1. TEKANAN TANAH (TA)

rad kN/m3 kPa m m TTA Lengan y MTA kN thd. O m k.Nm 1 2

h1 = h2 = m H"= h1+h2 *Wt No Berat TEQ Besar MEQ Wt (kN) kN y (m) kN.m 1 2 TEQ MEQ

3.1.3. BEBAN GEMPA TEKANAN TANAH DINAMIS (EQ)

H = m H"= h1+h2 m wa = kN/m3 DKaG = Ba = m TEQ Lengan y MEQ kN thd. O m k.Nm 1 2/3*H" = 2 H"= TEQ MEQ

No Gaya Akibat Tekanan Tanah TTA= (0,60*wa)*H"*Ka*Ba

TTA= 1/2*(H")2*wa*Ka*Ba

Lengan

(73)

3.1.4. BEBAN ULTIMIT BACK WALL BAWAH TTA Lengan y MTA (kN) thd. O (m) (kN.m) 1 2 3

3.2. BACK WALL ATAS

3.2.1. TEKANAN TANAH (TA) rad kN/m3 kPa m m TTA Lengan y MTA (kN) thd. O (m) (kN.m) 1 2 TTA MTA Beban Ultimit Beban Kerja

No Gaya akibat tekanan tanah Tekanan Tanah (TA)

Gempa Statik Ekivalen (EQ) Gempa tek.tanah dinamis (EQ)

(74)

No Berat TEQ Besar MEQ

Wt (kN) kN y (m) kN.m

1

TEQ MEQ

3.1.3. BEBAN GEMPA TEKANAN TANAH DINAMIS (EQ) m m kN/m3 m TEQ Lengan y MEQ kN thd. O m k.Nm 1 2 TEQ MEQ

3.2.4. BEBAN ULTIMIT BACK WALL ATAS

Faktor T M Vu Mu

Beban kN kN.m kN kN.m

1 2 3

Beban Ultimit pada backwall : Gempa tek.tanah dinamis (EQ)

Lengan

No Tekanan Tanah Dinamis

No Jenis Beban

Tekanan Tanah (TA) Gempa Statik Ekivalen (EQ)

(75)

4. CORBEL

Pada saat penggantian bearing pad (elastomeric), corbel direncanakan mampu menahan jacking force yang terdiri dari berat sendiri struktur atas, beban mati tambahan, dan beban lalu-lintas Faktor P Vu e Mu Beban kN kN.m kN kN.m 1 2 3 Total :

5. WING WALL

Ukuran wing wall (ekivalen) :

m m m kN/m Plat wing wall dianalisis sebagai

Two Way Slab mengingat salah satu sisi vertikal atau horisontal terjepit pada abutment, sehingga terjadi momen pada jepitan yaitu

No Jenis Beban

Berat sendiri

Beban mati tambahan Beban lajur

(76)

5.1. TEKANAN TANAH PADA WING WALL m m rad kN/m3 kPa No kN 1 2

Gaya geser dan momen pada wing wall akibat tekanan tanah :

No TTA Lengan y Lengan X My Mx

kn m m kN.m kN.m

1 y = 2/3*Hy x = Hx/1

2 y =Hy/2 x = Hx/2

5.2. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN PADA WING WALL

Berat wing wall, kN

Gaya horizontal gempa, *Wt = kN

Lengan, m kN.m

(77)

5.3. TEKANAN TANAH DINAMIS PADA WING WALL = m = m = kN/m3 = = m No TEQ 1 2

Gaya geser dan momen pada wing wall akibat tekanan tanah dinamis :

No TTA Lengan y Lengan X My Mx

kn m m kN.m kN.m

1 y = 2/3*Hy x = Hx/1

2 y =Hy/2 x = Hx/2

5.4. BEBAN ULTIMIT WING WALL

Gaya geser ultimit K = Faktor beban ultimit Momen ultimit T My Mx kN kN.m kN.m Simbol Faktor 1 2 3

Tekanan Tanah Dinamis

No Jenis Beban Faktor beban Ultimit

Tekanan Tanah (TA) Gempa Statik Ekivalen (EQ) Gempa tek.tanah dinamis (EQ)

(78)

BEBAN ULTIMIT WING WALL Vu Muy Mux kN kN.m kN.m 1 2 3 No Jenis Beban

Tekanan Tanah (TA) Gempa Statik Ekivalen (EQ) Gempa tek.tanah dinamis (EQ)