PERENCANAAN JEMBATAN KALI TUNTANG DESA PILANGWETAN KABUPATEN GROBOGAN

(1)

TUGAS AKHIR

PERENCANAAN JEMBATAN KALI TUNTANG DESA PILANGWETAN KABUPATEN GROBOGAN

Merupakan Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1)

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata

Oleh :

DAVID HENDRATA ANDREAWAN SANTOSO NIM: 03.12.0001 NIM : 03.12.0004

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG 2007

Perpustakaan Unika

(2)

PENGESAHAN

Proposal Tugas Akhir/Skripsi Sarjana Strata Satu (S-1)

PERENCANAAN JEMBATAN KALI TUNTANG DESA PILANGWETAN KABUPATEN GROBOGAN

Oleh :

DAVID HENDRATA ANDREAWAN SANTOSO NIM: 03.12.0001 NIM : 03.12.0004

Telah diperiksa dan disetujui Semarang,

Pembimbing I Pembimbing II

( Ir. David Widianto., MT ) ( Agus Setiawan, ST.,MT )

Disahkan oleh:

Ketua Jurusan Teknik Sipil

(Hermawan, ST., MT)

(3)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……….………... i

LEMBAR PENGESAHAN………..… ii

KATA PENGANTAR……….. iii

LEMBAR KARTU ASISTENSI……….…. iv

DAFTAR ISI……….…… vii

DAFTAR TABEL……….… ix

DAFTAR GAMBAR……… x

DAFTAR NOTASI………... xii

DAFTAR LAMPIRAN………..………... xv

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tinjauan Umum……… 1

1.2 Latar Belakang………. 1

1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir………..…...… 2

1.4 Pembatasan Masalah...……….. 2

1.5 Uraian Singkat……….. 3

1.6 Lokasi………...……… 3

1.7 Sistematika Penyusunan....………... 4

BAB II PERENCANAAN 2.1 Tinjauan Umum……….. 5

2.2 Perencanaan Awal………... 5

2.3 Pra design Konstruksi Jembatan……..………... 6

2.4 Spesifikasi Jembatan………..……….… 9

2.5 Pembebanan Jembatan……… 10

2.6 Dasar Perencanan....………...…. 17

2.7 Rumus Perhitungan...……….. 19

2.8 Metodologi Perencanaan Jembatan... 36

2.9 Metode Perhitungan... 38

BAB III PERHITUNGAN STRUKTUR 3.1 Perhitungan Struktur Atas……….. 39

3.1.1 Perhitungan Pipa Sandaran……….. 40

3.1.2 Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan………….…….…. 40

3.1.3 Perhitungan Gelagar Memanjang……… 48

3.1.4 Perhitungan Gelagar Melintang………...…..….. 60

3.1.5 Perhitungan Balok Komposit…………..………. 68

3.1.6 Perhitungan Shear Connector……….………. 71

3.1.7 Perhitungan Pertambatan Angin………77

3.1.8 Pendimensian Ikatan Angin………..….………. 85

3.1.9 Pembebanan pada Rangka………..……… 97

3.1.10 Perhitungan Sambungan………...…..102

3.2 Perhitungan Struktur Bawah……….…..125

3.2.1 Perhitungan Abutment……….………125

(4)

3.2.2 Perhitungan Tiang Pancang……….…... 137

3.2.3 Perhitungan Wing Wall………...… 140

3.2.4 Perhitungan Pelat Injak……….. 142

3.2.5 Perhitungan Elastomer……… 144

3.2.6 Perhitungan Tebal Perkerasan...144

3.2.7 Perhitungan Dinding Penahan Tanah………..…… 148

BAB IV RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT……..…………. 158

4.1 Syarat-Syarat Umum………..… ….158

4.2 Syarat-Syarat Khusus………...185

4.3 Syarat-Syarat Administrasi………..…188

4.4 Syarat Teknis……… ……… …....196

4.4.1 Pekerjaan Tanah dan Pembongkaran-Pembongkaran…..196

4.4.2 Galian Tanah Biasa……… ………..198

4.4.3 Sub Grade……… ………199

4.4.4 Sub Base……… ……..203

4.4.5 Base………..………...209

4.4.6 Lapisan Aspal Beton dan Lapisan Pondasi Atas……….211

4.4.7 Struktur Beton……… ……….223

4.4.8 Perancah……….. ………235

4.4.10 Tiang Pancang……… ...236

4.4.11 Pembesian……….239

4.4.12 Baja Bangunan……… …………..241

4.4.13 Dudukan/Tempat Tumpuan Balok (Elastomeric)……246

4.4.14 Pasangan Batu kosong………. .246

4.4.15 Pengendalian Waktu dan Biaya………248

BAB V ANALISA HARGA DAN LAIN-LAIN 5.1 Perhitungan Volume Pekerjaan………..… 249

5.2 Daftar Harga Satuan Bahan dan Upah………..…. 260

5.3 Daftar Harga Satuan Pekerjaan………..……… 262

5.4 Daftar Analisa Harga Satuan………..………... 263

5.5 Rencana Anggaran Biaya………..………. 267

5.6 Rekapitulasi Harga………..………... 269

5.7 Time Schedule………..………... ... 270

Daftar Pustaka…… ………..……….… ...271 Lampiran

(5)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kombinasi Pembebanan dan Gaya……….…… .16

Tabel 2.2 Bentang Untuk Pengekang Lateral……… ... 24

Tabel 2.3 Momen Kritis Untuk tekuk Lateral……….. 25

Tabel 2.4 Ukuran Minimum Las Sudut……… ……… 27

Tabel 3.1 Lokasi Sumbu Netral………... ... 69

Tabel 3.2 Momen Inersia Penampang………... ... 70

Tabel 3.3 Pembebanan Shear Connector……… ……… . 74

Tabel 3.4 Perletakan Shear Connector……… ……… . 75

Tabel 3.5 Gaya Batang Ikatan Angin Atas……… ……… ... 81

Tabel 3.6 Gaya Batang Ikatan Angin Bawah……… ………... .... 83

Tabel 3.7 Gaya Batang Pada Rangka……… ……… ... 95

Tabel 3.8 Jarak Baut ke Titik Berat……… … 119

Tabel 3.9 Jarak Baut ke Titik Berat……… … 121

Tabel 3.10 Bearat dan Titik Berat Abutment……… ...126

Tabel 3.11 Beban Akibat Timbunan Tanah……… ……. .... 127

Tabel 3.12 Kombinasi Pembebanan……… ………... 130

Tabel 3.13 Kombinasi Pembebanan I………...……… 130

Tabel 3.14 Kombinasi Pembebanan II……… ………. 130

Tabel 3.15 Kombinasi Pembebanan III……….… …… ... 131

Tabel 3.16 Kombinasi Pembebanan IV...……… ………….… 131

Tabel 3.17 Stabilitas Guling Co = 0,4 m……….… . 153

Tabel 3.18 Stabilitas Guling Co = 0,6 m……… ………….. 153

Tabel 3.19 Stabilitas Guling Co = 0,8 m ……… …………. 154

Tabel 3.20 Stabilitas Guling Co = 1 m ……….… ………… ……... 154

Tabel 3.21 Stabilitas Guling Co = 1,2 m ……….………... 155

Tabel 3.22 Stabilitas Guling Co = 1,68 m ……….………... 155

Tabel 3.23 Stabilitas Guling Total ……… .………... ...156

(6)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Peta Lokasi Proyek……….... ... 3

Gambar 2.1 Tampak Samping Jembatan………. .. 6

Gambar 2.2 Tampak Atas Jembatan………...…….... 6

Gambar 2.3 Potongan Melintang Jembatan……… ………….…... 7

Gambar 2.4 Dimensi Abutment………..……….... 8

Gambar 2.5 Potongan Melintang Pada Peninggian Perkerasan……..……….... 8

Gambar 2.6 Beban “T”……….……….…… 1 1 Gambar 2.7 Beban “D”……… …………. 12

Gambar 2.8 Gaya dam Momen yang Bekerja Pada Piles Group……… .… ….32

Gambar 2.9 Diagram Alir Perencanaan Struktur……… ………. 37

Gambar 3.1 Posisi Pipa Sandaran...……… 39

Gambar 3.2 Contact Area……… 41

Gambar 3.3 Beban “ T”……… …………... 42

Gambar 3.4 Pembebanan Kondisi I...……….………….. 42

Gambar 3.5 Contact Area Kondisi I……….………….. 43

Gambar 3.6 Pembebanan Kondisi II...……….…………. 42

Gambar 3.7 Contact Area Kondisi II……….………….. 44

Gambar 3.8 Beban Mati Kendaraan ……… ………... 45

Gambar 3.9 Beban Hidup Kendaraan...………... . 45

Gambar 3.10 Tampak Melintang Gelagar Memanjang Jembatan... 48

Gambar 3.11 Reaksi Tumpuan...………... . 49

Gambar 3.12 Beban Merata...………...………. 52

Gambar 3.13 Beban Garis...………... ... . 53

Gambar 3.14 Beban Gelagar Memanjang C dan G…… ………… ………. 54

Gambar 3.15 Beban Gelagar Memanjang D, E, dan F………... 54

Gambar 3.16 Beban Ultimit Gelagar Memanjang……….……..……... 55

Gambar 3.17 Tampak Melintang Gelagar Melintang………. .... 60

Gambar 3.18 Beban Akibat Gelagar Memanjang……….…….…… 61

Gambar 3.19 Beban Hidup...……… …… ………... 62

Gambar 3.20 Beban Ultimit Gelagar Melintang………... ……. 63

Gambar 3.21 Balok Komposit...……… ……….. 68

Gambar 3.22 Potongan Melintang Balok Komposit……….…….…… 69

Gambar 3.23 Lokasi Shear Connector……….…….…… 73

Gambar 3.24 Grafik Hubungan τ dan Jumlah Shear Connector……….……. 76

Gambar 3.25 Pembebanan Pertambatan Angin……….. ……… ... 77

Gambar 3.26 Ikatan Angin Atas……… ………..…………..…… … 79

Gambar 3.27 Ikatan Angin Bawah..………..……… 80

Gambar 3.28 Dimensi Ikatan Angin Atas...……… …… … 85

Gambar 3.29 Dimensi Ikatan Angin Bawah……….. 90

Gambar 3.30 Pembebanan Rangka Baja ……… …… ….. . 99

Gambar 3.31 Sambungan Gelagar Memanjang dan Melintang……….103

Gambar 3.32 Letak Sambungan ………..……… ………. …… 104

Gambar 3.33 Gaya yang Bekerja Pada Pelat ………..………….…… 106

Gambar 3.34 Tata Letak Baut……… ………. ..……… 108

(7)

Gambar 3.35 Letak Baut Pada Sambungan…… …………...……… 109

Gambar 3.36 Letak Baut Pada Sambungan………...……… 111

Gambar 3.37 Sambungan Memanjang Gelagar Melintang……...…… ……… 116

Gambar 3.38 Sambungan Gelagar Melintang Dengan Rangka……… …. ....… 117

Gambar 3.39 Jumlah Baut Dalam Sambungan……… …… .… 118

Gambar 3.40 Jumlah Baut Dalam Sambungan……….… 120

Gambar 3.41 Tata Letak Baut...………..……… 123

Gambar 3.42 Dimensi Abutment...……… ………..…… 125

Gambar 3.43 Tekanan Tanah Pada Abutment……… ……… ...………… 128

Gambar 3.44 Tegangan Daya Dukung Abutment………..……….. ………… 133

Gambar 3.45 Poer Abutment...……… ……..……… 135

Gambar 3.46 Letak tiang Pancang ……….. ……..……… 138

Gambar 3.47 Perencanaan Wing wall……… ……… 140

Gambar 3.48 Dimensi Pelat Injak ………...… ……… . 142

Gambar 3.49 Tebal Perkerasan Jalan……… ………..……… 148

Gambar 3.50 Dinding Penahan Tanah……… ……….. 148

Gambar 3.51 Pembebanan Pada Dinding Penahan Tanah……… ……… 149

Gambar 5.1 Galian Dinding Penahan Tanah……… …..……… 249

Gambar 5.2 Galian Abutment ……… ..………..… 250

Gambar 5.3 Urugan Abutment ………. 250

Gambar 5.4 Urugan Dinding Penahan Tanah……… ………..… …………. 251

Gambar 5.5 Dinding Penahan Tanah……….. ………. 251

(8)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Data Penyelidikan Tanah……… ……… L1 Lampiran 2 Data Lalu Lintas Harian……… ….. L2

L-1 L-1 L-2

L-2 L-2 L-2 L-2 L-3 L-3

L-3 L-3 L-3 L-4 L-4 L-5 L-5 L-6 L-6

(9)

DAFTAR NOTASI

A = adalah luas profil baja, mm²

Ab = adalah luas sisi jembatan yang langsung terkena angin, m² Ae = adalah luas efektif, mm²

A_g = adalah luas gross, mm² An = adalah luas netto, mm²

Ap = adalah luas penampang tiang pancang, m² A_s = adalah luas tulangan tarik, mm²

a = adalah tebal las, mm b = adalah lebar penampang, m b_f = adalah lebar pelat sayap, mm C = adalah koefisien gempa dasar

Cc = adalah resultan gaya desak beton, kN DL = adalah beban mati, kg

d = adalah diameter, mm

d’ = adalah tinggi efektif penampang, mm d_b = adalah diameter baut, cm

E = adalah modulus elastisitas baja, MPa e = adalah eksentrisitas, mm

f = adalah lendutan, cm f_c’ = adalah mutu beton, MPa

fcr = adalah tegangan kritis penampang tertekan, MPa f_u = adalah tegangan tarik putus baja, MPa

f^b_u = adalah tegangan tarik putus baut, MPa fy = adalah tegangan leleh baja, MPa G = adalah modulus geser baja, MPa g = adalah percepatan gravitasi, 9,81 m/det² h = adalah tinggi penampang balok, m

h₁ = adalah jarak tulangan atas dan bawah pada tinggi balok, mm Hw = adalah gaya angin, kg

I = adalah faktor kepentingan

Ix = adalah momen inertia profil baja terhadap sumbu x, cm⁴ I_y = adalah momen inertia profil baja terhadap sumbu y, cm⁴ i = adalah perkembangan lalu lintas

K = adalah koefisien kejut

Ka = adalah koefisien tekanan tanah aktif K_p = adalah koefisien tekanan tanah pasif Kh = adalah koefisien gempa horisontal kc = adalah faktor kelangsingan pelat badan

kx = adalah besar gaya yang dipikul baut ditinjau terhadap sumbu x, N k_y = adalah besar gaya yang dipikul baut ditinjau terhadap sumbu y, N LL = adalah beban hidup, kg

L_k = adalah panjang batang, m l = adalah panjang, cm

(10)

lx = adalah bentang pendek arah x, m l_y = adalah bentang panjang arah y, m

M = adalah momen yang terjadi pada beban merata, kgm M_n = adalah momen nominal, kNm

Mult = adalah momen ultimit, kNm

m = adalah banyaknya baris tiang pancang Nu = adalah gaya batang, kg

n = adalah jumlah kebutuhan baut

n = adalah banyaknya tiang pancang per baris P = adalah beban terpusat, kg

Pa = adalah tekanan tanah aktif, ton P_p = adalah tekanan tanah pasif, ton

Q = adalah daya dukung satu tiang pancang, kN Q_s = adalah daya dukung skin friction, kN Qp = adalah daya dukung end bearing, kN q = adalah beban merata, kg/m

RA = adalah reaksi pada tumpuan A, kg R_B = adalah reaksi pada tumpuan B, kg S = adalah faktor tipe bangunan s = adalah tebal selimut beton, mm s = adalah jarak antar baut, cm

s = adalah jarak tiang dari as ke as tiang, cm s1 = adalah jarak antara baut dengan tepi profil, cm SF = adalah faktor keamanan

T = adalah traffic load, t/m²

T_s = adalah resultan gaya tarik baja tulangan, kN t = tebal pelat, mm

t_f = adalah tebal sayap profil baja, mm tw = adalah tebal badan profil baja, mm W_a= adalah beban angin, t/m²

w = adalah berat sendiri profil baja, kg/m

w_r = adalah lebar efektif gelombang pelat baja berprofil, mm

xb = adalah jarak dari serat terluar ke garis netral untuk kondisi regangan batas, mm

β = adalah faktor reduksi tinggi blok tegangan tekan ekivalen beton,mm γ = adalah berat jenis tanah, kg/cm³

λ = adalah kelangsingan ω = adalah faktor tekuk

σ = adalah tegangan lentur, kg/cm² σtr = adalah tegangan tarik, kg/cm² θ = adalah arc tan (d/s)

τ = adalah tegangan geser, kg/cm² η = adalah efisiensi tiang pancang φ = adalah faktor reduksi

φ = adalah sudut geser tanah, •

(11)

Bab I. Pendahuluan 1

Perencanaan Jembatan Kali Tuntang Desa Pilangwetan Kabupaten Grobogan

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tinjauan Umum

Jembatan adalah suatu konstruksi yang berguna untuk meneruskan jalan melalui suatu rintangan yang berada lebih rendah (Soemargono, 1984).

Rintangan ini biasanya jalan lain (jalan air atau jalan lalu lintas biasa).

Jembatan yang berada diatas jalan lalu lintas biasa dinamakan viaduct.

Jalan merupakan alat penghubung atau alat perhubungan antar daerah yang penting sekali bagi penyelenggaraan pemerintahan, ekonomi, kebutuhan sosial, perniagaan, kebudayaan, pertahanan. Jembatan adalah salah satu bagian dari jalan yang sangat berpengaruh terdahap kelancaran transportasi.

Selain untuk kepentingan ekonomi, pembangunan dan pertahanan, transportasi sangat penting pula bagi hubungan antar daerah untuk kepentingan pemerintahan, pertukaran kebudayaan dan lain sebagainya.

Terputusnya suatu daerah dari pemerintah pusat atau daerah lainnya menghambat kemajuan daerah.

1.2 Latar Belakang

Pertumbuhan penduduk yang tinggi diikuti mobilitas yang besar menuntut tersedianya sarana dan prasarana yang baik, termasuk di dalamnya sarana dan prasarana transportasi yang nyaman, aman dan efisien.

Seperti pada daerah Semarang – Godong (KM 31 + 140) desa Pilangwetan kecamatan Kebon Agung kabupaten Grobogan, pada daerah ini setiap musim penghujan tiba air sungai melimpas sehingga penduduk sekitar terpaksa membuat tanggul dari urugan tanah biasa ± 2 meter karena tinggi air mencapai ± 1,5 meter. Banjir besar juga telah melanda daerah tersebut pada tahun 2004 yang mengakibatkan longsornya oprit jembatan Tuntang, sehingga arus lalu lintas menjadi terputus selama tujuh hari. Selain itu elevasi jembatan lama sudah tidak memenuhi persyaratan lagi, setiap banjir

(12)

datang air mencapai ± 60 cm dari permukaan jalan pada jembatan, sehingga perkerasan jalan yang ada menjadi rusak dan lalu lintas menjadi tidak nyaman. Salah satu usaha yang dilakukan pemerintah dengan membangun jembatan baru dengan elevasi yang lebih tinggi dari muka air banjir, hal ini bertujuan untuk menciptakan jalur lalu lintas yang nyaman, aman, dan efisien.

Jembatan Kali Tuntang ini menghubungkan kabupaten Grobogan dan kabupaten Purwodadi dengan lalu lintas yang besar dan beranekaragam seperti sepeda, sepeda motor, becak, mobil pribadi, bus dan truk.

Pengawasan dan pengelolaan terhadap jalan dan jembatan ini berada dibawah pengawasan Departemen Pekerjaan Umum dan Direktorat Jendral Bina Marga propinsi Jawa Tengah melalui APBN TA 2005 dan APBD TA 2005.

Jembatan Kali Tuntang ini dibangun dengan menggunakan konstruksi baja. Alasan pemakaian konstruksi baja, karena jika terjadi kerusakan atau perubahan struktur pada konstruksi dapat segera diidentifikasi.

1.3 Tujuan Penyusunan Tugas Akhir

Tugas akhir ini disusun sebagai syarat menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana pada jurusan Teknik Sipil. Jembatan Kali Tuntang yang direncanakan menggunakan konstruksi baja, hasil akhirnya berupa perhitungan struktur, perhitungan perkerasan, RKS, RAB, time schedule, kurva S dan gambar-gambar perencanaan.

1.4 Pembatasan Masalah

Dalam perencanaan jembatan Kali Tuntang ini, ada beberapa data yang tidak langsung diperoleh dari hasil survey atau penelitian tetapi didapat dari instansi terkait diantaranya:

1. Survey geoteknik, meliputi penyelidikan tanah di lapangan yang dilakukan oleh Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Diponegoro

(13)

tahun 2006 dan penyelidikan tanah di laboratorium yang dilakukan oleh Dinas Bina Marga tahun 2006.

2. Perhitungan Lalu Lintas Harian Rata-rata di daerah setempat, yang diperoleh dari Dinas Bina Marga tahun 2006.

3. Perhitungan curah hujan yang terjadi di daerah setempat, yang diperoleh dari dari Dinas PSDA tahun 2006.

1.5 Uraian Singkat

Jembatan Kali Tuntang di Semarang – Godong menggunakan konstruksi rangka baja. Pada gambar terdahulu yang diajukan memiliki bentang 60 meter dengan dua buah abutment. Jembatan yang direncanakan ini memiliki bentang rencana 65 meter, lebar 9,469 meter. Jembatan tersebut mempunyai dua buah abutment.

1.6 Lokasi

Proyek jembatan Kali tuntang berada di ruas jalan Semarang (KM 31 + 140), tepatnya berada di desa Pilangwetan kecamatan kebon Agung kabupaten Grobogan. Letak lokasi proyek ditunjukkan dalam gambar 1.1.

TELKOM

Ke Semarang U

Ke Purwodadi Lokasi Proyek

Jl Majapahit

Gambar 1.1 Peta Lokasi Proyek

(14)

1.7 Sistematika Penulisan

Pada dasarnya penulisan tugas akhir ini dibagi dalam enam bab, yaitu:

BAB I : Pendahuluan

Pada bab pendahuluan meliputi penjelasan mengenai : Tinjauan umum, Latar belakang, Maksud dan Tujuan, Uraian singkat, Lokasi, Studi kelayakan dan Sistematika penulisan.

BAB II : Perencanaan

Pada bab perencanaan ini meliputi Tinjauan umum, Pemilihan tipe konstruksi, Metodologi perencanaan, Dasar perencanaan dan metode perhitungan.

BAB III : Perhitungan Konstruksi Pada bab perhitungan konstruksi meliputi:

1. Perhitungan Struktur Atas

a. Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan, b. Perhitungan Gelagar Jembatan, c. Perhitungan Ikatan Angin, d. Perhitungan Rangka Jembatan, e. Perhitungan Landasan Jembatan.

2. Perhitungan Struktur Bawah a. Perhitungan abuttment, b. Perhitungan Pondasi,

c. Perhitungan Bangunan Pelengkap Jembatan.

3. Perhitungan Perkerasan Jalan

BAB IV : Rencana Kerja dan Syarat-syarat.

Pada bab ini meliputi : Syarat umum, Syarat khusus, Syarata administrasi, Syarat teknis dan pengendalian mutu.

BAB V : Analisa

Pada bab analisa ini meliputi : Analisa Bahan dan Biaya Pekerjaan, Rencana Anggaran Biaya (RAB), Time Schedule.

BAB VI : Penutup

(15)

Bab II Studi Pustaka 5

BAB II STUDI PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

Proses pembangunan jembatan melewati beberapa tahapan dimana tiap tahapan memiliki aspek penting. Tahapan-tahapan suatu pembangunan jembatan sebagai berikut : Rencana Awal, Pradesain, Desain Akhir (Analisis, Gambar, Proportioning Element, Spesifikasi dan dokumen Kontrak), Perjanjian Kontrak dan Administrasi, Pembuatan dan Pekerjaan Konstruksi dan terakhir adalah Penggunaan, Pemeliharaan, dan Perbaikan.

Dalam tugas akhir ini hanya akan dibahas tahapan rencana awal sampai desain akhir saja. Perencanaan tersebut harus memenuhi syarat-syarat keamanan, kenyamanan, kekuatan, ekonomis dan keindahan serta mempertimbangkan kondisi yang akan datang.

Dengan konstruksi rangka baja pada jembatan Kali Tuntang diharapkan jembatan tersebut nantinya dapat dikerjakan dengan waktu konstruksi (schedule) yang lebih singkat, serta pemasangan konstruksi yang lebih mudah pemeriksaan dan perbaikannya.

2.2 Perencanaan Awal

hasil laporan penyelidikan tanah pada kedalaman 31 meter – 32 meter didapat nilai N-SPT 20 – 28, sehingga konstruksi bawah jembatan Kali Tuntang direncanakan menggunakan pondasi tiang pancang beton prestress dengan kedalaman pemancangan mencapai 32 meter.

(16)

2.3 Pradesain Konstruksi Jembatan

65 m 13 x 5 m

mab±14.00

man±9.00

6,35 m

±0.00 60 m

Gambar 2.1 Tampak Samping Jembatan

Gambar di atas menunjukkan bahwa tinggi muka air normal (m.a.n) 9 meter dan tinggi muka air banjir (m.a.b) 14 meter, hal ini berdasarkan data data hidrologi yang didperoleh dari Departemen Sumber Daya Air, Semarang.

500 cm 900 cm

500 cm 500 cm 500 cm 500 cm 500 cm 500 cm 500 cm 500 cm 500 cm 500 cm 500 cm 6000 cm

Gambar 2.2 Tampak Atas Jembatan

(17)

A. Pradesain Struktur Atas

20 cm

Ikatan Angin 2 L 200.200.16

Lapis Permukaan (Aspal) D16-125

Ø10-200

Pelat Lantai Kendaraan 20 cm

+ 0,00

Gelagar Melintang 800.300.16.30 Pipa Pembuangan Air Hujan Ø 2'

Gelagar Memanjang 450.200.9.14

Rangka Baja IWF 400.400.30.50

635 cm

100 cm Ø12-100

Ø12-100 Lantai Trotoir

Pipa Sandaran

700 cm 100 cm

900 cm 50 cm

180 cm

Gambar 2.3 Potongan Melintang Jembatan

(18)

B. Pradesain Struktur Bawah

AC WC (t = 5 cm) AC Base (t = 7 cm)

Pelat Injak (t = 25 cm)

550 cm

500 cm

25 cm 75 cm 100 cm

125 cm 100 cm 125 cm

Agregat A (t = 18 cm)

Gambar 2.4 Dimensi Abutment

Urugan Biasa AC WC 4 cm

AC Base 5 cm

Batu Pecah Kelas A 30 cm Sirtu Kelas A 60 cm Sirtu Kelas A 60 cm

Gambar 2.5 Potongan Melintang pada Peninggian Perkerasan

(19)

Untuk merencanakan tebal perkerasan beban lalu lintas yang harus dilewatkan jembatan, data lalu lintas yang digunakan diambil dari survey yang dilakukan Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga.

2.4 Spesifikasi Jembatan

1. jenis jembatan : rangka baja, RB Spanyol-type A 60 ( 178580 ton)

2. bentang : 65,00 m

3. klasifikasi jalan : jalan kolektor, kelas II A

4. lebar jembatan : 9,00 m terdiri dari:

lebar lantai jembatan : 2 × 3,5 m lebar lantai trotoir : 2 × 1m 5. konstruksi atas :

a. pelat lantai kendaraan : beton bertulang, K 350 : tebal = 20 cm

: f y = 240 Mpa – Ø ≤ 12 mm b. gelagar memanjang : profil IWF 450.200.9.14 c. gelagar melintang : profil IWF 800.300.16.30 d. rangka baja : profil IWF 400.400.30.50 f. ikatan angin atas : profil siku sama kaki 200.200.16 g. ikatan angin bawah : profil siku sama kaki 200.200.16 h. shear connector : tipe stud 12"×5cm

7. konstruksi bawah :

a. abuttment : beton, K 300 : baja, f = 240 Mpa – Ø _y ≤ 12 mm

: baja, f = 390Mpa – D _y ≥ 13 mm

b. pondasi : tiang pancang beton prestress (40×40) cm kedalaman tanah keras = 32 meter K 300

(20)

8. perkerasan jalan :

a. aspal : lapis beton (laston) lapis aus (AC-WC), t = 5 cm : lapis beton (laston) lapis pondasi (AC-Base), t = 7 cm

b. lapis pondasi bawah : agregat kelas A, t = 20 cm dengan nilai CBR rencana 80 %

: agregat kelas B, t = 30 cm dengan nilai CBR rencana 55 %

urugan pilihan, t = 35 cm 9. struktur oprit :

a. pelat injak : beton bertulang, K 300 b. dinding penahan tanah : pasangan batu kali

c. oprit jembatan : tanah urugan dengan γ tanah = 1,7 t/m³ c = 0,18 dan φ geser = 19°

2.5. Pembebanan Jembatan

Muatan- muatan yang mempengaruhi pembebanan jembatan adalah sebagai berikut:

A Muatan Primer

Adalah beban yang merupakan beban utama dalam perhitungan teganagan pada setiap perencanaan jembatan. Menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya (PPPJJR,1987).

Muatan primer terdiri dari:

1. Muatan primer / muatan tetap, disebabkan oleh berat sendiri konstruksi (asumsi dimensi rangka batang jembatan, pelat lantai kendaraan, ikatan angin, gelagar jembatan).

2. Muatan bergerak / hidup menurut PPPJJR, 1987 (halaman 5) dibagi sebagai berikut:

a. Untuk perhitungan kekuatan lantai kendaraan pada jembatan harus digunakan beban ”T”. Beban ”T” adalah beban kendaraan

(21)

truk yang mempunyai roda ganda sebesar 10 ton dengan ukuran – ukuran yang tertera seperti pada gambar dibawah ini:

dimana:

MS = adalah muatan rencana sumbu ( 20 ton)

Ms

0,5 Ms 0,5 Ms

0,5 Ms 0,125 Ms

0,5 Ms 0,125 Ms 3,5 m

3,5 m 0,25 Ms4,00

275

5,00 _Ms ⁵⁰ ¹⁷⁵⁵⁰

Gambar 2.6 Beban “ T ” Sumber: PPPJJR (1987)

b. Beban “ D “

Digunakan untuk perhitungan kekuatan gelagar-gelagar harus digunakan beban “ D “. Beban “ D “ atau beban jalur adalah susunan beban pada setiap jalur lalu lintas yang terdiri dari beban terbagi rata sebesar “q” ton/meter panjang per jalur. Besarnya “q“

adalah:

q = 2,2 t/m’ untuk L < 30 m q = 2,2 t/m’ – 1,160 × (L – 30) t/m’ untuk 30 m < L < 60 m

q = 1,1 × (L – 30) t/m’ untuk L > 60 m L : panjang dalam meter

t/m’ : ton / meter panjang, per jalur

(22)

Beban garis ” P” ditentukan menurut PPPJJR, 1987 sebesar 12 ton yang bekerja sejajar dengan lantai kendaraan. Berdasarkan beban garis ” P” dan beban terbagi rat a ” q”, maka dapat dihitung beban hidup per meter lebar jembatan sebagai berikut:

q ton / meter beban terbagi rata =

2,75 meter

P ton beban garis =

2,75 meter

angka 2,75 meter diatas selalu tetap dan tidak tergantung pada lebar jalur lalu lintas.

Ketentuan penggunaan beban “ D “ dalam arah melintang jembatan bila lebih besar dari 5,5 meter, beban “ D “ sepenuhnya (100 %) dibebankan pada lebar jalur 5,5 meter sedang selebihnya dibebani pada hanya pada separuh beban “ D “ (50 %), seperti pada gambar dibawah ini:

1 / 2 q

q 1 / 2 q

p 1 / 2 p

1 / 2 p

Gambar 2.7 Beban “D”

Sumber: PPPJJR (1987)

(23)

c. Muatan hidup untuk trotoir, kerb dan sandaran adalah 500 kg/m². pengaruh muatan trotoir pada gelagar diperhitungkan 0,6 kali muatan trotoir tersebut (PPPJJR, 1987).

d. Beban Kejut

Untuk memperhitungkan pengaruh-pengaruh getaran dan pengaruh dinamis lainnya, tegangan – tegangan akibat beban garis “ P “ harus dikalikandengan koefisien kejut yang akan memberikan hasil maksimum, sedangkan beban merata “ q ” dan beban “ T “ tidak dikalikan dengan koefisien kejut.

Koefisien kejut menurut PPPJJR, 1987ditentukan dengan rumus:

K = 50L

1+ 20 ...(2.1)

Dimana:

K : koefisien kejut

L : panjang bentang (meter)

B. Muatan Sekunder

Adalah beban yang merupakan beban sementara yang selalu diperhitungkan dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan (PPPJJR, 1987). Beban sekunder terdiri dari:

1. Muatan Angin, disebabkan oleh tekanan angin pada sisi jembatan yang langsung berhadapan dengan datangnya angin. Pengaruh beban angin sebesar 150 kg/m² pada jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya beban angin horizontal terbagi rata pada bidang vertikal jembatan dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan. Jumlah luas bidang vertikal bangunan atas jembatan yang dianggap terkena oleh angin ditetapkan sebesar suatu presentase tertentu terhadap luas bagian-bagian sisi jembatan dan luas bidang vertikal beban hidup.

(24)

Luas bagian-bagian sisi jembatan yang terkena angin dapat menggunakan ketentuan dalam PPPJJR, 1987 sebagai berikut:

a. Keadaan tanpa beban hidup

1) Untuk jembatan gelagar penuh diambil 100 % luas bidang sisi jembatan yang langsung terkena angin, ditambah 50 % luas bidang sisi lainnya.

2) Untuk jembatan rangka diambil 30 % luas bagian sisi jembatan yang langsung terkena angin, ditambah 15 % luas bidang sisi lainnya.

b. Keadaan dengan beban hidup

1) Untuk jembatan diambil sebesar 50 % terhadap luas bidang sisi yang langsung terkena angin.

2) Untuk beban hidup diambil sebesar 100 % luas bidang sisi yang langsung terkena angin.

2. Muatan akibat gaya rem, disebabkan karena beban yang diakibatkan dari pengereman kendaraan. Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya rem 5 % dari beban “ D “ tanpa koefisien kejut yang memenuhi semua jalur lalu lintas yang ada. Gaya rem tersebut dianggap bekerja dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,8 meter diatas permukaan lantai kendaraan.

C. Muatan Khusus

Adalah beban yang merupakan beban-beban khusus untuk perhitungan tegangan pada perencanaan jembatan (PPPJJR, 1987). Beban khusus terdiri dari :

1. Muatan akibat gempa bumi

Disebabkan karena pengaruh gempa di daerah tersebut. Jembatan- jembatan yang akan dibangun pada daerah-daerah dimana diperkirakan terjadi pengaruh-pengaruh gempa bumi, direncanakan dengan menghitung pengaruh-pengaruh gempa bumi tersebut sesuai dengan

(25)

buku ” Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa” berdasarkan SNI 03 - 1726-2002

2. Muatan akibat gaya memanjang

Akibat gesekan pada tumpuan yang bergerak terjadi oleh pemuaian dan penyusutan jembatan atau sebab lain. Jembatan harus pula ditinjau terhadap gaya yang timbul akibat gesekan pada tumpuan bergerak, karena adanya pemuaian dan penyusutan dari jembatan akibat perbedaan suhu dan akibat-akibat lain. Gaya gesek yang timbul hanya ditinjau akibat beban mati saja, sedang besarnya ditentukan berdasarkan koefisien gesek pada tumpuan yang bersangkutan.

Menurut PPPJJR, 1987 koefisien gesek pada tumpuan memiliki nilai sebagai berikut:

a. Tumpuan rol baja:

1) Dengan satu atau dua rol 0,01 2) Dengan tiga rol atau lebih 0,05 b. Tumpuan gesekan:

1) Antara baja dengan campuran tembaga keras dan baja 0,15 2) Antara baja dengan baja atau besi tuang 0,25 3) Antara karet dengan baja / beton 0,5-0,18 Tumpuan-tumpuan khusus harus disesuaikan dengan persyaratan spesifikasi dari pabrik material yang bersangkutan atau didasarkan atas hasil percobaan dan mendapatkan persetujuan dari pihak berwenang.

3. Muatan dan gaya selama pelaksanaan

Adalah gaya-gaya khusus yang timbul selama pelaksanaan pembangunan jembatan yang diatur menurut PPPJJR, 1987 (berat crane, alat berat dan sebagainya).

Konstruksi jembatan beserta bagian – bagiannya harus ditinjau terhadap kombinasi pembebanan dan gaya yang mungkin bekerja.

(26)

Tabel 2.1 Kombinasi Pembebanan dan Gaya

No Kombinasi pembebanan dan gaya

Tegangan yang digunakan Dalam persen terhadap teganagan izin keadaan elastis

I M + (H + K) + Ta + Tu 100%

II M + Ta + Ah + Gg + A +SR + Tm 125%

III Kombinasi I + R_m + G_g + A + S_R + T_m + S 140%

IV M + G_h + T_ag + G_g + A_hg + T_u 150%

V M + P₁ 130%

VI M + (H + K) + T_a+ S + T_b 150%

Sumber: PPPJJR (1987) dimana:

A = beban angin

Ah = gaya akibat aliran dan hanyutan

A_hg = gaya akibat aliran dan hanyutan pada waktu gempa G_g = gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh = gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi (H + K) = beban hidup dengan kejut

M = beban mati

P₁ = gaya-gaya pada waktu pelaksanaan Rm = gaya rem

S = gaya sentrifugal

SR = gaya akibat susut dan rangkak

T_m = gaya akibat perubahan suhu ( selain susut dan rangkak) T_a = gaya tekanan tanah

Tag = gaya tekanan tanah akibat gempa bumi Tb = gaya tumbuk

T_u = gaya angkat

(27)

2.6 Dasar Perencanaan

Uraian dalam perencanaan yang dilakukan, antara lain:

1. Perencanaan awal, merupakan studi awal mengenai perencanaan jembatan.

Pada tahap ini termasuk studi kelayakan, penyelidikan dan survey awal.

2. Perencanaan design awal (pradesain gambar dan ukuran)

Perencanaan desain awal merupakan asumsi–asumsi (anggapan) yang mungkin digunakan, namun bila setelah dicek kestabilan, kekokohan, keamanan, kelayakan dan kenyamanan konstruksinya tidak memenuhi maka pradesain ini harus diubah.

3. Data-data yang diperlukan dalam perencanaan jembatan adalah data topografi dan geometri, elevasi muka air banjir, data lalu lintas dan data tanah.

4. Muatan–muatan yang mempengaruhi pembebanan jembatan

Untuk merencanakan muatan-muatan pada jembatan menggunakan acuan Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya (PPPJJR,1987).

5. Pehitungan mekanika (struktur) dengan menggunakan Structural Analysis Program (SAP) dan perhitungan garis pengaruh terhadap pengaruh muatan yang bergerak. Program yang digunakan untuk analisa tersebut adalah SAP 2000.

6. Pengecekan pemenuhan syarat pradesain (desain awal) direncanakan berdasarkan buku “Tata Cara Perencanaan Struktur Baja” SNI 03 -1729- 2002, terdiri dari:

a. Gelagar memanjang,

Gelagar memanjang merupakan gelagar yang berada dibawah lantai kendaraan searah dengan sumbu jalan untuk menahan beban diatasnya yang merupakan beban dari lantai kendaraan dan muatan hidup (beban lalu lintas) yang berada diatasnya.

b. Gelagar melintang,

Gelagar melintang merupakan gelagar yang berada dibawah lantai kendaraan melintang dengan sumbu jalan untuk menahan beban

(28)

diatasnya yang merupkan beban dari lantai kendaraan, beban gelagar memanjang dan muatan hidup (beban lalu lintas) yang berada diatasnya.

c. Ikatan angin,

Berfungsi untuk mengakukan konstruksi, mengurangi getaran dan menjaga agar terus tetap tegak, mencegah runtuhnya jembatan;

misalnya akibat adanya gaya lateral yang ditimbulkan angin dari tepi.

d. Rangka jembatan.

Rangka jembatan merupakan rangka utama dimana untuk menahan beban-beban yang terjadi. Rangka jembatan tersebut menahan beban- beban yang terjadi diatasnya dan termasuk dari berat sendiri rangka jembatan serta menyalurkan segala muatan ke kepala jembatan atau pilar-pilar.

7. Penulangan pelat lantai kendaraan

Pelat lantai kendaraan merupakan suatu pelat dimana untuk menahan beban lalu lintas yang berjalan diatasnya dan dalam merencanakan pelat lantai kendaraan mengacu pada Tata Cara Perhitungan Struktur Beton SNI 03-2847-2002 dan Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1971.

8. Perhitungan sambungan – sambungan baja

Sambungan pada jembatan baja menggunakan baut mutu tinggi ( high strength ) dengan tipe baut A-325. Acuan untuk sambungan diambil dari buku “Tata Cara Perencanaan Struktur Baja” SNI 03 -1729-2002.

9. Perencanaan abuttment dan Perletakkan

Abuttment merupakan kontruksi struktur bawah yang berfungsi sebagai penopang dari konstruksi struktur atas (rangka jembatan) dengan menyalurkan gaya gaya dari konstruksi diatasnya ke dalam tanah yang mendukungnya melalui pondasi – pondasi yang berada dibawah abuttment.

(29)

10. Perencanaan oprit jembatan

Oprit jembatan merupakan bangunan pendukung yang berisikan tanah urugan dimana berfungsi untuk kenyamanan kendaraan pada saat memasuki jembatan sehingga jalan menuju jembatan dapat memiliki kelandaian yang baik sehingga kendaraan dapat terasa aman dan nyaman.

11. Gambar design jembatan

Merupakan gambar–gambar hasil perhitungan dimana sebagai acuan dan pedoman untuk masuk ke tahapan konstruksi agar didapatkan suatu bangunan fisik yang sesuai dengan perencanaan.

12. Rencana Anggaran Biaya dan Time Schedule.

Merupakan suatu estimasi biaya dan perkiraan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan bangunan jembatan ke bentuk fisik yang sesuai dari perencanaan.

2.7 Rumus Perhitungan A. Perhitungan Struktur Atas

1. Pelat Lantai Kendaraan

A. Pembebanan Pelat Lantai Kendaraan

Menurut PPPJJR 1987 pembebanan pelat lantai kendaraan meliputi : A.1 Beban hidup (beban T),

A.2 Beban mati.

B. Penulangan Pelat Lantai Kendaraan B.1 Tinggi Efektif

d = h − s – 0,5 × (∅tp) dengan :

d = tinggi efektif (mm), s = tebal selimut (mm), h = tinggi penampang (mm), ∅tp = diameter tulangan pokok (mm).

(30)

s

y

s

A jarak 1000

b a 0,85

A

= ×

×

′ ×

= × A

f f

tul s

c

B.2 Momen Ultimit

Mu = (1,2×M_deadload)+(1,6×M_liveload) ...(2.2) B.3 Penulangan Pelat Lantai Kendaraan

0,8

n u

M = M ...(2.3)

Mn = 0,85 × f ′_c × a × b × (d– ½ × a ) ...(2.4) C_c = T_s = A_s × fy ...(2.5)

...(2.6)

...(2.7)

dengan :

Mn = momen nominal (Nmm), Mu = momen ultimit (Nmm),

f ′ = kuat tekan karakteristik beton (N/mmc ²), d = tinggi efektif (mm),

a = tinggi gaya tekan (mm), b = lebar penampang (mm),

As = luas penampang tulangan (mm²),

∅tp = diameter tulangan pokok (mm).

2. Rangka

A. Komponen Struktur Tarik

Syarat desain komponen struktur tarik: T_u ≤ φ^Tn

ada 3 macam kondisi keruntuhan yang mungkin terjadi:

1) Leleh: φ T_n = 0,90 × Ag× f _y………...(2.8) 2) Fraktur: φ Tn = 0,75 × An × U × f u ...(2.9)

(31)

3) Geser blok:

a. Geser leleh – tarik fraktur ( f u × Ant ≥ 0,6 × f u × Anv ) φ T_n = 0,75 (0,6 × f _y× Agv + f _u× Ant) ...(2.10)

b. Geser fraktur – tarik leleh ( f u × Ant ≤ 0,6 × f u × Anv ) φ^Tn = 0,75 (0,6 × f u × Anv + f _y× Agt) ...(2.11) dengan:

Tn = tahanan nominal (Newton), A_g = luas penampang kotor (mm²) f y = tegangan leleh (Mpa)

A_n= luas netto penampang (mm²) f _u = tegangan putus (Mpa) A_gv = luas kotor akibat geser A_nv = luas bersih akibat geser Agt = luas kotor akibat tarik

Ant =luas bersih akibat tarik B. Komponen Struktur Tekan

Syarat desain komponen struktur tekan: N_U <φ_C×N_n………(2.12) dengan φ_c = 0,85

N = beban terfaktor _U

N = kuat tekan nominal komponen struktur = n A_g× f_cr Daya dukung nominal N_n:

ω

y g cr g n

A f f A

N = × = × ………..(2.13) Dengan besarnya ω ditentukan oleh λ_c^{, yaitu:}

Untuk λ_c < 0,25 maka ω = 1 Untuk 0,25 < λ_c < 1,2 maka ω =

λc

67 , 0 6 , 1

43 , 1

− ………(2.14)

(32)

Untuk λ_c >1,2 maka ω = 1,25×λ_c² ……… ...….(2.15) N = kuat tekan nominal komponen struktur = n A_g× f_cr

E f_y

c π

λ = λ ……… (2.16)

λc = parameter kelangsingan batang tekan 3. Gelagar Memanjang dan Melintang

3.1 Gelagar Memanjang

Syarat desain: φM_n >M_u ...(2.17), dengan φ = 0,9 Cek profil (penampang kompak atau tidak kompak)

λ_p λ_r

f

f t

b

= 2

λ

fy

170

r

y f

f −

370 ……….(2.18)

w o f

w t

r t d −2( + )

λ =

fy

1680

fy

2550

Penampang kompak jika λ <λ_p dan λ_r )2

2 4 (

) 1

( _f _w _f

f

X b t d t t d t

Z = × − + × − …….………..(2.19) Untuk penampang kompak M_p = M_n

x y

p f Z

M = × … ……….(2.20) M_p = M_n, φM_n >M_u ...(2.21) Untuk penampang tidak kompak

x y

p f Z

M = × ………. ....(2.22)

x r y

r f f S

M =( − )× , dimana S_x = d2

I_x

………..(2.23)

r p r

p p

p r

n r M M

M ×

− + −

− ×

= −

λ λ

λ λ λ

λ λ

λ ………..…(2.24)

(33)

dengan: Mn = kuat lentur nominal (Nmm)

M_u = momen lentur akibat beban terfaktor (Nmm) Mr = momen batas tekuk

Mp = momen lentur yang menyebabkan seluruh penampang mengalami tegangan leleh

λp = batas perbandingan lebar terhadap tebal untuk penampang kompak

λr = batas perbandingan lebar terhadap tebal untuk penampang tidak kompak

Selain memikul momen lentur, suatu balok umumnya juga memikul geser. Syarat desain kuat geser suatu balok adalah Vu≤ 0,9×V_n……….(2.25)

w yw

n f A

V = 60, × × ………(2.26) berlaku jika

w fyw

t

h ≤ 1100 ………(2.27)

dengan:

f = kuat leleh badan _yw

A = luas penampang badan = _w d× t_w

3.2 Gelagar Melintang

Syarat desain φM_n >M_u ...(2.17), dengan φ^{= 0,9} M_y adalah momen lentur yang menyebabkan penampang mulai mengalami tegangan leleh, yaitu diambil sama dengan f_yS dan S adalah modulus penampang elastis.

Mp adalah momen lentur yang menyebabkan seluruh penampang mengalami tegangan leleh, yaitu harus diambil lebih kecil dari f_yZ atau 1,5 M_y dan Z adalah modulus penampang elastis.

Mr adalah momen batas tekuk diambil sama dengan S(fy-Fr) dan fr adalah tegangan sisa.

(34)

Tabel 2.2 Bentang untuk Pengekang Lateral

Profil Lp Lr

Profil-I dan kanal ganda

1,76 r_y fy

E , dengan

r_y = A I_y

, adalah jari-jari girasi thd sumbu lemah

ry 1 1 1 2 _L² L

f f X

X + +





, dengan f_L = f_y − f_r

X1 =

2 EGJA S

π

X₂ =

y W

I I GJ

S ²

4 



 



 , dengan

Iw adalah konstanta puntir lengkung.

J adalah konstanta puntir torsi.

Profil kotak pejal /

berongga 0,13 Er_y MP

JA 2 Er_y

Mr

JA

Sumber: SNI 03-1729-2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung

a. Bentang Pendek

Syarat L ≤ Lp, kuat nominal komponen struktur terhadap momen lentur adalah:

Mn = Mp ...(2.28) b. Bentang Menengah

syarat: L_p ≤ L ≤ Lr, kuat nominal komponen struktur terhadap momen lentur adalah:

M_n = C_b

( ) ( )

(

r P

)

^P

r r P

r M

L L

L M L

M

M ≤



 





−

− −

+ ...(2.29) c. Bentang Panjang

syarat: L_r≤ L, kuat nominal komponen struktur terhadap momen lentur adalah:

M_n = M_cr ≤ Mp ...(2.30)

(35)

C_b = 2,3

3 4 3 5

, 2

5 . 12

max

max ≤

+ + +

×

c b

a M M

M M

M

Dengan M_max adalah momen maksimum pada bentang yang ditinjau, serta M_a, M_b, M_c adalah masing-masing momen pada 1/4 bentang, tengah bentang dan 3/4 bentang komponen struktur pada bentang yang ditinjau.

Tabel 2.3 Momen Kritis untuk Tekuk Lateral

Profil Mcr

Profil – I dan kanal ganda

w y y

b I I

L GJ E L EI

C

2



 



π π

Profil kotak pejal / berongga

y b

Lr E JA C 2

4. Perhitungan Sambungan A. Sambungan Baut Tahanan baut

Geser: φR_n = φ × m × r1 × f _u^b× Ab ...(2.31) Tumpu: φR_n = φ × 2,4 × db × tp × f _u ...(2.32) Tarik: φR_n = φ × f ub × Ab ...(2.33) Pu = 1,2 Pdl + 1,6 Pll ...(2.34) Jumlah total baut:

n u

R P

φ ...(2.35) dengan:

φ = faktor reduksi = 0,75, Rn = kuat nominal baut (kg),

b

f = kuat tarik baut, u

= 825 Mpa (untuk baut mutu tinggi jenis A325),

(36)

m = jumlah bidang geser,

A_b = luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir (mm²), P = gaya yang bekerja pada profil (N),

n = jumlah baut.

r1 = 0,50 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser r₁= 0,40 untuk baut dengan ulir pada bidang geser d_b = diameter baut pada daerah tak berulir

tp = tebal pelat

B. Sambungan Las

persyaratan sambungan las: φR_nw ≥ Ru

Macam sambungan las:

1. las tumpul

a. bila sambungan dibebani gaya tarik atau tekan aksial, maka:

φR_nw = 0,90 × te × f yw ...(2.36) b. bila sambungan dibebani gaya geser, maka:

φR_nw = 0,80 × te × 0,6 × f _uw...(2.37) Dengan f _ydan f _uadalah kuat leleh dan kuat tarik putus

2. las sudut Rnw

φ = 0,75 × t_e× 0,6 × f _uw...(2.38) 3. las baji dan pasak

Rnw

φ = 0,75 × f uw× 0,6 × Aw ...(2.39)

dengan:

Aw = luas geser efektif las f _uw= kuat tarik putus logam las

(37)

Tabel 2.4 Ukuran minimum las sudut

Tebal pelat (mm) Ukuran minimum las sudut (mm)

t ≤ 7 3

7 ≤ t ≤ 10 4

10 ≤ t ≤ 15 5

15 ≤ t 6

Pembatasan ukuran maksimum las sudut:

a. untuk komponen dengan tebal kurang dari 6,4 mm, diambil setebal komponen,

b. untuk komponen dengan tebal 6,4 mm atau lebih, diambil 1,6 mm kurang dari tebal komponen

5. Ikatan Angin

A. Pembebanan Ikatan Angin

Menurut PPPJJR 1987, pembebanan ikatan angin meliputi : A.1 Beban mati (berat sendiri)

A.2 Muatan angin (150 kg/m²) A.3 Beban hidup.

B. Perhitungan Struktur Bawah 1. Perhitungan Abuttment A. Dimensi Abuttment B. Pembebanan Abuttment

a) Gaya Akibat Beban Struktur Atas ( Beban Mati dan Beban Hidup ) b) Gaya Akibat Berat sendiri Abuttment

c) Gaya Akibat Beban Tekanan Tanah Aktif d) Gaya Akibat Rem dan Traksi

e) Gaya Akibat Gesekan

f) Gaya Akibat Beban Gempa pada Abuttment

(38)

tarik Keruntuhan P e

e M

nb

b = nb ≤ →

g) Gaya Akibat Beban Gempa pada Konstruksi Atas h) Gaya Akibat Beban Angin

C. Penulangan Abuttment

Pu = 1,2 PDL + 1,6 PLL ...(2.40) Mu = 1,2 MDL + 1,6 MLL ...(2.41)

e = Pu

Mu ...(2.42)

x_b=

fy d +

× 600

600 ...(2.43)

a_b = β1 × xb ...(2.44)

b s

s bx

d

f (x )

003 , 0 10 .

2 ⁵ −

×

′= ...(2.45)

f ′ > fs y Gunakan f ′ = f_s y

Pnb = 0,85 × f´c × b × ab + A′ × _s f ′ – A_s s × fy ...(2.46) M_nb=0,85× f´c × b × ab× )

2

(2h − + a^b A′_s× f ′_s× )

(2h−d′ +A_s× fy×(d- ) 2

h ..(2.47)

...(2.48)





 



 ′

−

×

− +

×

′×

×

= ) 2 (1 )

2 ( 2 2 )

( 2 85

,

0 ²

d m d

d e h d

e d h

b f

P_n _c ρ ....(2.49)

Jika eb > e Keruntuhan desak ...(2.50)

5 , 0 18

, 3 1

2 +

− ′

′× +

× +

×

′×

=

d d

e f A

d e h

h b

P_n f^c ^s ^y ...(2.51)

dengan:

Pu = beban ultimit (ton), Mu = momen ultimit (ton m), PDL = beban mati (ton), P_LL = beban hidup (ton),

M_DL= momen akibat beban mati (ton m),