Tugas Besar Pondasi Hery

40 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembangunan suatu konstruksi, pertama – tama sekali yang dilaksanakan dan dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah) baru kemudian melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar fungsinya pada suatu konstruksi. Secara umum pondasi didefenisikan sebagai bangunan bawah tanah yang meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan beban luar yang bekerja pada bangunan ke tanah yang ada disekitarnya. Struktur bawah sebagai pondasi juga secara umum dapat dibagi dalam dua jenis yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi ini tergantung kepada jenis struktur atas, apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat dan juga jenis tanahnya.Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi lapisan tanah permukaan cukup baik, biasanya jenis pondasi dangkal sudah memadai. Tetapi untuk konstruksi beban berat biasanya jenis pondasi dalam adalah menjadi pilihan, dan secara umum permasalahan perencanaan pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan laporan adalah : 1. Mendesign dimensi abutment.

2. Menentukan jenis dan kedalaman pondasi pancang yang digunakan. 3. Menghitung daya dukung ultimate tiang tunggal.

4. Merencanakan tiang kelompok/group.

5. Menghitung penurunan pondasi dan menghitung berapa lama penurunan pondasi. 6. Merencanakan sheet pile yang akan dipasang ditepi sungai

(2)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

BAB II DASAR TEORI

2.1 PENGERTIAN PONDASI

Pondasi adalah bagian terbawah dari suatu struktur yang berfungsi menyalurkan beban dari struktur diatasnya ke lapisan tanah pendukung. Pondasi sendiri jenisnya ada bermacam - macam. Penentuan jenis pondasi biasanya dipengaruhi keadaan tanah disekitar bangunan atau pun jenis beban bangunan itu sendiri. Jika ingin Tahu lebih dalam lagi tentang pondasi

Pondasi merupakan bagian dari struktur yang berfungsi meneruskan beban menuju lapisan tanah pendukung dibawahnya. Dalam struktur apapun, beban yang terjadi baik yang disebabkan oleh berat sendiri ataupun akibat beban rencana harus disalurkan ke dalam suatu lapisan pendukung dalam hal ini adalah tanah yang ada di bawah struktur tersebut. Banyak faktor dalam pemilihan jenis pondasi, faktor tersebut antara lain beban yang direncanakan bekerja, jenis lapisan tanah dan faktor non teknis seperti biaya konstruksi, waktu konstruksi. Pemilihan jenis pondasi yang digunakan sangat berpengaruh kepada keamanan struktur yang berada diatas pondasi tersebut. Jenis pondasi yang dipilih harus mampu menjamin kedudukan struktur terhadap semua gaya yang bekerja. Selain itu, tanah pendukungnya harus mempunyai kapasitas daya dukung yang cukup untuk memikul beban yang bekerja sehingga tidak terjadi keruntuhan. Dalam kasus tertentu, apabila sudah tidak memungkinkan untuk menggunakan pondasi dangkal, maka digunakan pondasi dalam. Pondasi dalam yang sering dipakai adalah pondasi tiang pancang. Menurut Bowles (1984), pondasi tiang pancang banyak digunakan pada struktur gedung tinggi yang mendapat beban lateral dan aksial. Pondasi jenis ini juga banyak digunakan pada struktur yang dibangun pada tanah mengembang (expansive soil). Daya dukung tiang pancang yang diperoleh dari skin friction dapat diaplikasikan untuk menahan gaya uplift yang terjadi. Faktor erosi pada sungai juga menjadi pertimbangan penggunaan tiang pancang pada jembatan.

(3)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

2.1.1 Pondasi Langsung (STAHL) :

Pondasi langsung (Stahl) dipakai pada kondisi tanah : “ baik “, Yaitu dengan kekerasan tanah atau sigma tanah = 2 Kg / Cm2 , dengan kedalaman tanah keras lebih kurang = 1,50 Cm, kondisi air tanah cukup dalam. Bahan material yang dipergunakan untuk pondasi jenis ini biasanya dipakai : batu kali, batu gunung, atau beton tumbuk, sedangkan bahan pengikatnya digunakan semen dan pasir sebagai bahan pengisi.

Pada umumnya bentuk pondasi batu kali dibuat trapesium dengan lebar bagian atas paling sedikit 25 cm. Dibuat selebar 25 cm, karena bila disamakan dengan lebar dinding dikhawatirkan dalam pelaksanaan pemasangan pondasi tidak tepat dan akan sangat mempengaruhi kedudukan dinding pada pondasi sehingga dapat dikatakan pondasi tidak sesuai lagi dengan fungsinya. Sedangkan untuk lebar bagian bawah trapesium tergantung perhitungan dari beban di atasnya, tetapi pada umumnya dapat dibuat sekitar 70 – 80 cm. Batu kali yang dipasang hendaknya sudah dibelah dahulu besarnya kurang lebih 25 cm, ini dengan tujuan agar tukang batu mudah mengatur dalam pemasangannya, di samping kalau mengangkat batu tukangnya tidak merasa berat, sehingga bentuk pasangan menjadi rapi dan kokoh.

Pada dasar konstruksi pondasi batu kali diawali dengan lapisan pasir setebal 5 – 10 cm guna meratakan tanah dasar, kemudiandipasang batu dengan kedudukan berdiri (pasangan batu kosong)dan rongga-rongganya diisi pasir secara penuh sehingga kedudukannya menjadi kokoh dan sanggup mendukung beban pondasi di atasnya. Susunan batu kosong yang sering disebut aanstamping dapat berfungsi sebagai pengaliran (drainase) untuk mengeringkan air tanah yang terdapat disekitar pondasi.

2.1.2 Pondasi Foot Plat

Pondasi foot plat dipergunakan pada kondisi tanah dengan daya dukung tanah (sigma) antara : 1,5 - 2,00 kg/cm2. Pondasi foot plat ini biasanya dipakai untuk bangunan gedung 2 – 4 lantai, dengan kondisi tanah yang baik dan stabil. Bahan dari pondasi ini dari beton bertulang. Untuk menentukan dimensi dari pondasi ini dengan perhitungan konstruksi beton bertulang.

Beton adalah campuran antara bahan pengikat Portland Cement (PC) dengan bahan tambahan atau pengisi yang terdiri dari pasir dan kerikil dengan perbandingan tertentu ditambah air secukupnya. Sedangkan komposisi campuran beton ada 2 macam yaitu: a. Berdasarkan atas perbandingan berat.

(4)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

Perbandingan campuran beton untuk konstruksi beton adalah 1 PC :2 pasir : 3 kerikil atau 1 PC : 3 pasir : 5 kerikil, sedang untuk beton rapat air menggunakan campuran 1 PC : 1 ½ pasir : 2 ½ kerikil. Beton mempunyai sifat sanggup mendukung tegangan tekan dan sedikit mendukung tegangan tarik. Untuk itu agar dapat jugamendukung tegangan tarik konstruksi beton tersebut memerlukan tambahan besi berupa tulangan yang dipasang sesuai daerah tarik yang memerlukan.

Konstruksi pondasi pelat lajur beton bertulang digunakan apabila bobot bangunan sangat besar. Bilamana daya dukung tanah kecil dan untuk memperdalam dasar pondasi tidak mungkin sebab lapisan tanah yang baik letaknya sangat dalam sehingga sistem pondasi pelat beton bertulang cukup cocok. Bentuk pondasi pelat lajur tersebut kedua tepinya menonjol ke luar dari bidang tembok sehingga dimungkinkan kedua sisinya akan melentur karena tekanan tanah. Agar tidak melentur maka pada pelat pondasi diberi tulangan yang diletakkan pada daerah tarik yaitu dibidang bagian bawah yang disebut dengan tulangan pokok.Besar diameter tulangan pokok Ø 13 - Ø 16 mm dengan jarak 10 cm– 15 cm, sedang pada arah memanjang pelat dipasang tulangan pembagi Ø 6 - Ø 8 mm dengan jarak 20 cm – 25 cm. Campuran beton untuk konstruksi adalah 1 PC : 2 pasir : 3 kerikil dan untuk lantai kerja sebagai peletakan tulangan dibuat betondengan campuran 1 PC : 3 pasir : 5 kerikil setebal 6 cm.

Luas bidang pelat beton sebagai telapak kaki pondasi biasanyaberbentuk bujur sangkar atau persegi panjang. Telapak kaki yangberbentuk bujur sangkar biasanya terletak di bawah kolombangunan bagian tengah. Sedangkan yang berbentuk empatpersegi panjang ditempatkan pada bawah kolom bangunan tepi atau samping agar lebih stabil. Luas telapak kaki pondasi tergantung pada beban bangunan yang diterima dan daya dukung tanah yang diperkenankan ( σ tanah), sehingga apabila daya dukung tanahnya makin besar, maka luas pelat kakinya dapat dibuat lebih kecil.

2.1.3. Pondasi Sumuran

Pondasi sumuran dipakai untuk tanah yang labil, dengan sigma lebih kecil dari 1,50 kg/cm2. Seperti bekas tanah timbunan sampah, lokasi tanah yang berlumpur.

(5)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

2.1.4. Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan kondisi daya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air tanah tinggi dan tanah keras pada posisi sangat dalam. Bahan untuk pondasi tiang pancang adalah : bamboo, kayu besi/kayu ulin, baja,dan beton bertulang.

a. Pondasi Tiang Pancang Kayu

Pondasi tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung di daerah Kalimantan, di Sumatera, di Nusa Tenggara, dan pada rumah-rumah nelayan di tepi pantai.

b. Pondasi Tiang Pancang Beton

Pondasi tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunantinggi (high rise building). Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanaannya dilakukan sebagai berikut :

1). Melakukan test “ boring” untuk menentukan kedalaman tanah keras dan klasifikasi panjang tiang pancang, sesuai pembebanan yang telah diperhitungkan.

2).Melakukan pengeboran tanah dengan mesin pengeboran tiang pancang. 3). Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.

Pondasi tiang pancang beton pada prinsipnya terdiri dari : pondasi tiang pancang beton cor di tempat dan tiang pancang beton sistem fabrikasi.

c. Pondasi tiang pancang beton cor ditempat Proses pelaksanaannya pondasi tiang pancang beton cor di tempat sebagai berikut :

1). Melakukan pemboran tanah sesuai kedalamn yang ditentukan dengan memasukkan besi tulangan beton.

2). Memompa tanah bekas pengeboran ke atas permukaan tanah. 3). Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan dan desakan/tekanan.

4). Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah, 5). Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.

(6)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

2.2 Abutment

Abutment merupakan tumpuan dari gelagar jembatan pada bagian ujung beton atau muatan yang diberikan pada abutment dari bagian atas. Beban jembatan dilimpahkan kepondasi di bawahnya yang kemudian diteruskan ke tanah.

2.3 Tiang Pancang Kelompok ( pile Group )

Pada keadaan sebenarnya jarang sekali didapatkan tiang pancang yang berdiri sendiri, akan tetapi kita sering mendapatkan pondasi tiang pancang dalam bentuk kelompok.

Untuk mempersatukan tiang-tiang pancang tersebut dalam satu kelompok tiang biasanya di atas tiang tersebut diberi footing. Dalam perhitungan footing dianggap/dibuat kaku sempurna, sehingga :

1. Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan penurunan, maka setelah penurunan bidang footing tetap merupakan bidang datar.

(7)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

BAB III PEMBAHASAN 3.1 Perhitungan Struktur Atas

1. Perhitungan beban mati pada bangunan atas Tabel 1. Beban mati Bangunan atas

No Uraian Bahan Berat (Ton)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Gelagar Memanjang WF. 26 x 240 Diafragma type C-30 (W= 46,2 kg) Lantai aspal tebal 5 cm

Lantai beton tebal 20 cm Plat penyambung 121.80 Plat penyambung 100.40 Tiang sandaran

Pipa sandaran

Lantai beton trotoar tebal 20 cm Lantai trotoar Cover Plat 40.2,5 Paku Rivet Ø 3 cm 52.34 0.63 21.30 97.00 7.35 3.01 0.70 0.77 12.53 13.75 8.11 0.07 Total 217.56

Jadi beban mati untuk 1 abutment =

= = 108,78 ton Faktor Keamanan : 1,2 = Beban x 1,2

(8)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

2. Perhitungan beban hidup

Klas jembatan = 1, muatan hidup = 100%

a. Beban roda T = 100% x Beban roda 10 ton = 1 x 10 = 10 ton b. Beban garis P = 100% x Beban garis

13 ton = 1 x 13 = 13 ton c. Beban merata q = 100% x beban merata

2,3 ton/m = 1 x 2,3 = 2,3 ton/m

3. Perhitungan koefisien kejut (K)

K = 1 +

= 1 + = 1, 303

(9)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

a. Beban lajur V1 = ½ x q x L + P = ½ x 2,3 x 16 + 13 = 31,4 ton untuk 2 lajur = 2 x V1 = 2 x 31,4 = 62,8 ton b. Beban Trotoar

V2 = q x lebar trotoar kanan dan kiri q = 500 kg/m2 = 500 x 1

V2 = ½ x q x L = ½ x 500 x 16 = 4000 kg = 4 ton

Total beban hidup = beban hidup pada lajur (V1) + beban hidup pada trotoar (V2) = 62,8 + 4

= 66,8 ton = 668 kN

Beban hidup akibat kejut = Koefisien kejut (K) x beban garis (P) = 1.303 x 13

= 16,939 ton = 169,39 kN

5. Perhitungan gaya akibat tekanan tanah

Data tanah timbunan : 1. Bahan tanah kohesif

2. Sudut geser dalam (φ) = 12⁰

(10)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

(11)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

a. Koefisien tekanan tanah aktif Ka = tg2 ( 45 – φ/2 )

= tg2 ( 45 – 12/2 ) = 0,656

b. Beban tambahan diatas timbunan oprit setinggi 60 cm q =  x 0,6 m = 18 x 0,6 m = 10,8 kN/m σ = Ka x  x H = 0,656 x 18 x 5,2 = 61,402 kN/m2 σq = Ka x q = 0,656 x 10,8 = 7,085 kN Jadi : Paγ = ½ x σ x panjang = ½ x 61,402 x 5,2 = 159,645 kN Paq = σq x panjang x H = 7,085 x 5,2 = 36.842 kN

(12)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

c. Gaya akibat tekanan tanah Tabel 2. Tekanan tanah

Bagian Gaya (kN) Lengan (m) Momen (kNm)

1 2 1 x 2

Paγ 159,645 1,743 278,261

Paq 36,842 2,61 96,198

Total 196,487 374,459

 Lengan : jarak dari titik berat kedasar abutment Tinggi abutmen (H) = 5,2 m Lengan : Paγ = 1/3 H = 1/3 x 5,2 = 1,743 m Paq = ½ H = ½ x 5,2 = 2,61 m

Jarak titik berat : γo = ⅀ = = 1,906 m ⅀ Pa Total = Gaya = 196,487 x 9 = 1768,383 kN Momen = ⅀ Pa Total x o = 1768,383 x 1,906 = 3370,538 kNm

(13)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

3.2 Perhitungan Struktur Bawah

1. Desain awal abutment

Tinggi abutment (H) = 5.2 m Lebar telapak (B) = 2.6 m Tebal telapak = 0.7 m Tinggi dudukan = 1.02 m Lebar dudukan = 0.90 m

(14)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

2. Data tanah  Data boring :

Sudut geser dalam  = 12º

Cohesi ( c ) = 25 Kpa

Berat Jenis tanah = 18 kN/m3

 Tanah Timbunan :

Sudut geser dalam  = 10º

Cohesi ( c ) = 30 Kpa

Berat Jenis tanah = 19 kN/m 3. Perhitungan luas abutment

Tabel 3. Luas Abutment

No Factor Lebar (m) Tinggi (m) Luas (m2)

1 1 0.25 0.65 0.16 2 1 0.50 0.37 0.19 3 1 1.40 0.35 0.49 4 1 1.80 0.50 0.90 5 0.5 0.55 0.50 0.14 6 0.5 0.55 0.50 0.14 7 1 0.70 2.66 1.86 8 0.5 0.95 0.30 0.14 9 0.5 0.95 0.30 0.14 10 1 2.6 0.70 1.82

(15)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

4. Perhitungan gaya akibat berat sendiri abutment Tabel 4. Titik berat abutment

No Pjg (m) Luas (m2) B x h Bj Beton (kN/m3) Gaya (kN) w Ttk Pst (m) X `Ttk Pst (m) y M x (kN/m) My (kN/m) 1 9 0.16 25 36.6 1.83 4.91 67 179 2 9 0.19 25 41.9 1.95 4.39 82 184 3 9 0.49 25 110.3 1.50 4.03 165 445 4 9 0.90 25 202.5 1.30 3.61 263 731 5 9 0.14 25 30.9 1.83 3.19 57 99 6 9 0.14 25 30.9 0.77 3.19 24 99

(16)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

5. P e

perhitungan titik berat gaya

Jarak titik : Ditinjau dari titik M (ujung pondasi)

Xo = ⅀ Yo = ⅀ = =

= 1.351 m = 2.066 m

6. Perhitungan momen akibat berat abutment Lengan Xo = 1.351 m Momen = W x Xo = 1345 x 1.351 = 1878.4 kNm 7 9 1.86 25 418.6 1.30 2.03 544 849 8 9 0.14 25 32.1 1.97 0.80 63 26 9 9 0.14 25 32.1 0.63 0.80 20 26 10 9 1.82 25 409.5 1.30 0.35 532 143 Total 5.98 1345 Total 1817.36 2780.05

(17)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

Gambar 2.2 Titik Berat Abutmen

7. Perhitungan Luas tanah dibelakang abutment Tabel 5. Luas tanah

No Factor Lebar (m) Tinggi (m) Luas (m2)

1 1 0.65 0.65 0.4225

(18)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

3 1 0.40 0.5 0.2

4 0.5 0.55 0.5 0.1375

5 1 0.95 1.86 1.7651

(19)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

8. Perhitungan gaya akibat tanah Tabel 6. Titik berat tanah

9. Perhitungan jarak titik berat

Xo = ⅀ Yo = ⅀

= =

= 2.224 m = 2.916 m

Ditinjau dari titik m (ujung pondasi)

10.Perhitungan momen akibat urugan tanah dibelakang abutment (oprit) Lengan ( Xo ) = 2.224 m Momen = W x Xo = 560.5 x 2.224 = 1246.7 kNm No Pjg (m) Luas (m) b x h Bj Tanah (kN/m) Gaya (kN) W Ttk Pst (m) x Ttk Pst (m) y Mx (kN/m) My (kN/m) 1 9 0.4 18 68.4 2.275 4.91 155.712 355.731 2 9 0.8 18 128.3 2.400 4.35 307.930 557.866 3 9 0.2 18 32.4 2.400 3.11 77.760 100.699 4 9 0.1 18 22.3 2.017 3.02 44.921 67.374 5 9 1.8 18 285.9 2.125 1.93 607.636 551.590 6 9 0.1 18 23.1 2.283 0.90 52.711 20.777 Total 3.46 560.5 Total 1246.670 1634.037

(20)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

Gambar 2.3 Titik Berat Tanah

11.Stabilitas akibat guling

SF = ⅀  1.5 Lebar abutment = 2.6 m

Jarak terhadap = ½ x Lebar abutment Titik tumpu = ½ x 2.6 m = 1.3 m  Momen abutment dengan Xo = 1.351 m = Xo x  W abutment = 1.351 x 1345

(21)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

= 1817.4 m

 Momen urugan dibelakang abutment dengan Xo = 2.224 m

= Xo x  W tanah = 2.224 x 560.5 = 1274 kNm

Total momen yang bekerja :

MT = Momen akibat berat abutment + momen akibat berat urugan tanah

= 1874.4 + 1246.67

= 3064.03 kNm

MG = 1729.89 kNm ( momen akibat tekanan tanah )

SF = ⅀  1.5 =

= 1.77  1.5 Aman

12.Stabilitas akibat geser SF =  1.5 = ⅀  1.5 S = ( W + Pav ) x tg φ = 1345 + 560.5 x tg φ 27 = ( 1345 + 560.5 ) x 0.5144 = 980.27

(22)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

SF =  1.5

=

= 1.08  1.5

13.Stabilitas terhadap daya dukung tanah SF =  3 = = ⅀ ⅀   Dimana : ⅀V = Pv + W Pv = Ph x tg δ dengan Ph = Paq + Pa = 18.8 + 82.03 = 100.9 kN

Ph total = Ph x Panjang abutment

= 100.9 x 9 = 908 kNm Pv = Ph total x tg δ = 908 x tg 27 = 908 x 0.5095 = 463 kNm

⅀V = Pv + ⅀W Abutment + bangunan atas

= 462.51 + 1345 + 1296.76

(23)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

x = - =

= 0.987 – 1.3 = -0.313

Sisa dari momen y :

My = MT – MG = (⅀v . X) – MG = 3105 x 0.987 – 1729.89 = 1334.1 kNm Wy = 1/6 . B2 . L = 1/6 x 32 x 9 = 10.1 m3

Besarnya tekanan yang bekerja antara dasar telapak dan tanah dibawahnya (tekanan kontak).

q maks = ⅀ + q maks = ⅀ + = + = +

= 132.7 + 132 = 132.7 – 131.51

= 264.25 kNm = 1.10 kNm

Diketahui data tanah : C = 30 Kpa Df = 40 m = 19 Kn/m3

Dari nilai  = 12⁰ didapat faktor kapasitas dukung akibat kohesi

(24)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

NC = (6 x 12) / (40 – 12) = 2.57 Nq = (5 x 12) / (40 -12) = 2.14

14.Daya dukung Tanah Maksimum

(pondasi berbentuk empat persegi panjang)

qu = (C x Nc ( 1 + 0.3 B/L) + 0.5 B x  x N (1- 0.2 B/L) + ( x Df x Nq))

= (30 x 2.57 ( 1 + 0.3 x 2.6/5.2) + 0.5 x 2.6 x 19 x 15.43 (1- 0.2 2.6/5.2) + (19 x 40 x 2.14) )

= 2058.07 t/m3

SF =  3 =  3 = 7.7  3 Aman

15.Perhitungan Gaya Gempa

a. Gaya gempa akibat beban horizontal

Data : Koef gempa (Kh) = 0.15

Tabel 4.9 Momen Akibat Gaya Gempa Bagian V (kN) 1 Koef gempa (Kh) 2 Gh (kN) 1 x 2 Lengan (m) Momen (kN/m) Gh x Lgn Beban Mati Abutment Berat Tanah 129.68 1345 560.4552 0.15 0.15 0.15 19.45 201.7967 84.06828 0.70 2.066 2.915553 13.62 417.007739 245.11 Total 305.32 675.73

(25)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

Pa = 907.73 kN

Kh = 0.15

Tag = Pa + (Pa x kH) = 908 + (908 x 0.15) = 1043.89 kN

Lengan = Jarak titik berat akibat gaya tekanan tanah (Yo)

= 1.906 m

Momen = Tag x Lengan = 1044 x 1.9057 = 1989.38 kNm

 Keadaan tanpa beban hidup :

Girder = 1 x Bentang jembatan x pengaruh beban angin x 100% = 1 x 25 x 1.5 x 100%

= 37.5 kN

Sisi Lain = 1 x Bentang jembatan x pengaruh beban angin x 50% = 1 x 25 x 1.5 x 50%

= 18.8 kN

 Keadaan dengan beban hidup Gider = 50% x Akibat girder

= 0.5 x 37.5 = 18.8 kN

(26)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

Sisi Lain = 50% x Akibat sisi lain = 0.5 x 18.8

= 9.4 kN

Beban Hidup = 2 x bentang jembatan x pengaruh beban angin x 100% = 2 x 25 x 1.5 x 100%

= 75 kN

Total beban angin = Akibat Girder + Sisi Lain + Beban Hidup = 18.8 + 9.38 + 75

= 103.13 kN

Untuk 1 Abutment = Total Beban / 2 = 103.13 / 2 = 51.563 kN

Lengan = Tinggi Abutment + Titik tangkap gaya angin = 5.23 + 2

= 7.23 m

Momen = Beban total 1 abutment x lengan = 51.563 x 7.23

= 372.76 kNm

3.3 Sekunder Perhitungan Beban

A. Perhitungan Gaya Akibat Gesekan Pada Tumpuan Bergerak (Gg) Peraturan PPJJR :

a. Koefisien Gesekan (f) = 0.15 - 0.18

(27)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

Gg = Beban Mati x Koef Gesekan = 129.68 x 0.18

= 23.34 ton = 233.4 kNm

Lengan (Yo) = 5.2 m (Jarak tumpuan terhadap titik bawah abutment)

Momen = Gg x Lengan = 23.34 x 5.2

= 122.06 tonm = 1220.6 kNm

2. Perhitungan Gaya Akibat Rem Peraturan PPJJR :

a. Pengaruh gaya rem = 5 %

b. Titik tangkap gaya = 1.8 m diatas lantai kendaraan c. Diketahui beban hidup = 87.65 ton

Rm = Gaya Rem x Beban hidup = 5% x 87.65

= 4.383 ton = 43.83 kNm

Lengan = Tinggi abutment + Titik tangkap gaya rem = 5.2 + 1.8

= 9.41 m

Momen = Rm x Lengan = 4.38 x 9.41

(28)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

= 41.25 ton.m = 412.5 kNm

3. Perhitungan Gaya Akibat Beban Angin Peraturan PPJJR :

a. Pengaruh beban angin = 150 Kg/cm2 = 1.5 kN/m2 b. Titik tangkap gaya = 2 m diatas lantai kendaraan c. Bentang jembatan = 16.00 m

d. Tinggi girder = 1.40 m e. Tinggi Sandaran = 1.00 m

3.4 Kombinasi Pembebanan

a. Kombinasi I

Tabel 4.10 Kombinasi Pembebanan I

Gaya Simbol Vertikal

(kN) Horizontal (kN) Momen V (kN m) Momen H (kN m) Beban Mati Abutment Berat Tanah Beban Hidup Gaya Kejut Gaya Tek. Tanah Ms Ma Mt H K Ta 1296.76 1345.31 560.46 876.50 152.00 - - - - - - 907.73 - 1817.36 1246.670 - - - - - - - - 1729.89 Jumlah Jumlah 100% 4231.03 4231.03 907.73 907.73 3064.03 3064.03 1729.89 1729.89

(29)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

b. Kombinasi II

Tabel 4.11 Kombinasi Pembebanan II

Gaya Simbol Vertikal

(kN) Horizontal (kN) Momen V (kN m) Momen H (kN m) Beban Mati Abutment Berat Tanah Beban Hidup Gaya Kejut Gaya Tek. Tanah Gaya Gesekan Gaya Angin Susut & Rangkak Perubahan Suhu Ms Ma Mt H K Ta Gg A SR Tm 1296.76 1345.31 560.46 876.50 152.00 - - - - - - - - - - 907.73 233.42 51.56 - - - 1817.36 1246.67 - - - - - - - - - - - - 1729.89 1220.58 372.76 - - Jumlah Jumlah 125% 4231.03 5288.78 1192.71 1490.88 3064.03 3830.04 3323.23 4154.04

Jenis Dan Kedalaman tiang Pancang yang digunakan

Direncanakan pondasi tiang pancang pipa isi beton dengan penampang bulat: Diameter Tiang = 50 cm

Panjang Tiang = 40 m Jumlah Tiang = 12 bh Jumlah Tiang arah x = 6 bh Jumlah Tiang arah y = 2 bh

 Luas Tiang (A) = ¼ x π x Ф = ¼ x π x 502 = 1962,5 cm²

(30)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

 Keliling Tiang = 2 π D

= 2 x 3.14 x 50 = 314,2 cm

 Berat tiang pancang

Tebal pipa = 0.006 m

Berat pipa = 63.10 kg/m → Tabel baja pipa O

Berat beton = Beton x h x A = 25 x 1 x 0.188 = 4,7 kN/m¹

Dimana A = Luas O – Luas Pipa = ¼ π Ф² - (π (r1² - r2²))

= 0.19625 – (3.14 (0.2² - (0.2 – 0.006)²)) = 0.19625 – 0.00742296

= 0.188 cm2

Jadi berat tiang total = Berat pipa + Berat Beton = 63.10 + 470

= 533,1 kg/m¹

Daya dukung Tiang Pancang

Dari nilai  = 12⁰ didapat faktor kapasitas dukung akibat kohesi N = (288 + 4 . (3x12)) / (50 – 12 ) = 12,36

NC = (6 x 12) / (50 – 12) = 1,89 Nq = (5 x 12) / (50 -12) = 1,57 C = 30 kpa

(31)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

Df = 40 m

Qc = 260 kg/cm2

a. Berdasarkan Rumus Terazaqhi

Qult = 1,3 C.Nc + . Df.Nq + 0,6..R.N

= (1,3 x 30 x 1,89) + 19 x 40 x 1,57 + ( 0,6 x 19 x (50/2) x 12,36 ) = 4759 kN

b. Berdasarkan hasil sondir Qult = + = + = 283195,33 kn c. Berdasarkan hasil SPT Nrata-rata = = 45,33 Ap = 1962,5 cm² As = K x kedalaman = 314,2 x 40 = 12568 m Ns = = 24,3 Qult = + = + = 1593338,2

(32)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

= 533,1 x 40 = 21324 kg = 21,324 kN

Q Netto = Qult – Berat Tiang / 12 meter = 47,59 – 21,324

= 2626,6 kN

Perkiraan Jumlah Ting Pancang

Jumlah Tiang Perbaris (m) = 6 bh Jumlah Tiang Perkolom (n) = 2 bh Jarak As Tiang ke As Tiang = 160 cm

Efisiensi Tiang Pancang

E= 1 – θ ( ) ( ) Dimana: Θ = Arc tan (D/S) = Arc tan (50/160) = Arc tan 0.3125 = 17,354 E = 1 – θ ( ) ( ) = 1 – 17,354 x ( ) ( )

(33)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

= 1 – 17,354 x = 1 – 17,354 x 0.02 = 0.653

Daya Dukung Kelompok Tiang Pancang

q ijin = E x Q netto = 0.653 x 2626,6 = 1714,96 kN

Daya dukung Kelompok Tiang

= Q ijin x Jumlah Tiang = 1714,96 x 12

= 20579,51 kN

P maks = ∑ ± ∑v = Gaya vertical

M = Momen

N = Jumlah Tiang Keseluruhan Ny = Jumlah Tiang Arah Sumbu Y

∑x² = Jumlah kuadrat absis-absis tiang pancang = ( 2 x 2 ( 4.0 )² ) + ( 2 x 2 x ( 0.8 )² ) = 64 + 3

(34)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

X maks = 4.0 m (Jarak terjauh tiang arah X) Y maks = 0.8 m (Jarak terjauh tiang arah Y)

c. Kombinasi III

P maks = ∑ ±

= + = 493.62 + 157.15

= 650.77 kN < (Daya dukung tiang) = 650.8 kN < 681.1 kN Aman d. Kombinasi IV P maks = ∑ ± = + = 509.88 + 175.14

= 685.01 kN < (Daya dukung tiang) = 685.01 kN < 685.1 kN Aman

(35)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

3.5 Rekapitulasi Kombinasi Pembebanan

Tabel 5.1 Kombinasi Pembebanan

Gaya Simbol Vertikal

(kN) Horizontal (kN) Momen V (kNm) Momen H (kNm) Kombinasi I Kombinasi II Kombinasi III Kombinasi IV K I K II K III K IV 4231.03 5288.78 5923.44 6118.54 907.73 1490.88 1731.15 2373.93 3064.03 3830.04 4289.64 2373.93 1729.89 4154.04 5230.03 5828.53  Kontrol Kombinasi Pembebanan dengan Daya Dukung Tiang Ijin

Kombinasi I

P maks = ∑ ± = +

= 352.6 + 51.98

= 404.57 kN < (Daya dukung tiang) = 404.57 kN < 686.14 kN Aman

Kombinasi II

P Maks = ∑ ± = +

= 440.73 + 124.82

= 565.55 kN < (Daya dukung tiang) = 565.55 kN < 686.1 kN Aman

(36)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

3.6 Penurunan Pondasi Es = 0,7531 Qult = 4759 = 47,59 m B (lebar pondasi) = 0,4 m L (panjang pondasi) = 40 m s = 0,5 M = B/L = 40/4000 = 0,01 cm  = * (√ √ ) ( √ √ )+ = * (√ √ ) ( √ √ )+ = 0,0063 + 0,054 = 0,06 cm Penurunan seketika : Se = (  ) = ( ) = 5,68 cm 0,0568 m

(37)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

3.7 Perhitungan sheet Pile

Perencanaan Sheet Pile dengan data sebagai berikut Diketahui :  = 16,4 Kn/

= 4 m = 6 m

 = 18 Kn/m3  = 12 Penyelesaian :

Koefisien tanah aktif

Ka = ( ) = ( ) = 0,65  = 16,4 x 4 x 0,656 = 43,034

Koefisien tanah pasif

Ka = ( ) = ( ) = 1,525

(  ) = ( ) = 113,8816

(38)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

Karena tanah aktif maka, L = + z = + P = - ( )( )

= 113,8816 – 18 ( )( ) = 113,8816

Ƶ (pusat tekanan pada area ACDE ) dengan momen di E

= 3,8159 (  )  ( ) = ( ) ( ) = 247,5 + 43,031 =317,531 ( ) = ( ) = 20,2999 ( ) = ( ) =58,2440 1 ' ) ( 2  a p K K P z   18 ) 656 , 0 525 , 1 ( 8816 , 113 2 '   x z

(39)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

[ ( ) ( ) ] = [ ( ) ] ( ) = = 1220,1308 [ ] ( ) = [ ] ( ) = 3595,7744

Dengan percobaan Trial and Error didapat nilai = 8,6035

= 2,2329 ( ) ( ) dimana D = = ( ) ( ) = 430,92 ( ) = 8,6035( ) = 134,5759 = = 1,6447 0 4 4 3 2 4 2 3 4 1 4 4 ALALALAL

(40)

Teknik Sipil D4 Hery Jafri

Rekayasa Jalan dan Jembatan 08 643 006

= 2,751 + 8,6035

= 11,3545

Untuk kedalaman Sheet Pile di tambah 20-30%

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :