“PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN WELOLO PADA RUAS JALAN VIQUEQUE – SAME – TIMOR LESTE”
OLEH
ESTEVᾹO de CARVALHO 3110 105 701
PROGRAM STUDI S-1 LINTAS JALUR JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNOLOGI SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012
STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN BERPERANAN SANGAT PENTING DALAM KOMPOSISI SUATU JEMBATAN
TAMPA PERENCANAAN YANG BAIK PADA STRUKTUR BANGUNAN BAWAH
JEMBATAN YANG MELIPUTI ABUTMENT, RETAINNING WALL DAN PERKUATAN PENAHAN TANAH LAINNYA, MAKA BANGUNAN ATAS PUN TIDAK AKAN BERFUNGSI DENGAN BAIK
KEDUA ABUTMENT YANG DIRENCANAKAN MEMPUNYAI KETINGGIAN 11
M TAMPA PILAR TENGAH , DENGAN SATU BENTANGAN YANG PANJANGNYA 60 M
METODE PERENCANAAN YAITU MENGHITUNG BEBAN – BEBAN YANG
BEKERJA PADA ABUTMENT SERTA MENGUNAKAN METODE PERBAIKAN TANAH (MPT) UNTUK MENGSTABILKAN LERENG YANG MENGAKIBATKAN LONGSORAN PADA DAERAH DISEKITAR KEDUA PANGKAL JEMBATAN
BAB I
PENDAHULUAN LATARBELAKANG
LETAKNYA JEMBATAN WELOLO DI DAERAH KABUPATEN VIQUEQUE
KHUSUSNYA DI KECAMATAN DILOR (LACLUTA)
JEMBATAN WELOLO MERUPAKAN SALAH SATU JEMBATAN YANG
DIRENCANAKAN UNTUK MENGHUBUNGKAN JALAN YANG TERPUTUS ANTARA KABUPATEN VIQUEQUE DAN KABUPATEN SAME YANG SELAMA INI TIDAK ADA JEMBATAN YANG MENGHUBUNGKAN JALAN ANTARA KEDUA KABUPATEN DI TIMOR LESTE
JEMBATAN WELOLO LETAKNYA DI PESISIR SELATAN DI WILAYA TIMOR
LESTE DAN HAMPIR SEMUA DAERAHNYA DATARAN RENDAH DENGAN
PENGHASIL UTAMA PADI, HAL INI DAPAT DILIHAT PADA PETA KABUPATEN VIQUEQUE BERIKUT INI:
Gambar 1. Peta lakasi
Sumber Dinas PU Timor Leste
Plan location of Welolo Bridge
MENBANGUNNYA JEMBATAN WELOLO GUNA UNTUK MEMPERLANCAR ARUS LALULINTAS YANG MENGHUBUNGKAN KOTA KABUPATEN VIQUEQUE DAN KABUPATEN SAME
DIPILIHNYA “ PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN
WELOLO “ KARENA PERMASALAHAN YANG SERING TERJADI ADALAH PADA KONSTRUKSI STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN
I.2
PERMASALAHAN
a. BAGAIMANA BISA MEMPERLANCAR ARUS LALULINTAS YANG
MENGHUBUNGKAN KABUPATEN VIQUEQUE DAN KABUPATEN SAME PADA KAWASAN TERSEBUT
b. UNTUK MEMPERLANCAR ARUS LALULINTAS, MAKA DIBUAT PERENCANAAN
PADA STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN WELOLO DENGAN
PERMASALAHAN YANG DITINJAUH AL:
1. BAGAIMANA MERANCANG STRUKTUR BANGUNAN
BAWAH JEMBATAN, PERMODELANNYA DAN ANALISA STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN DENGAN BAIK
BERDASARKAN PADA PERATURAN BMS SESUAI
PERATURAN BARUNYA?
2. BEBAN – BEBAN APA SAJA YANG HARUS
DIPERHITUNGKAN UNTUK BANGUNAN BAWAH
JEMBATAN?
3. BAGAIMANA MENGKONTROL KESTABILAN JEMBATAN DAN PENGARUH PELAKSANAAN TERHADAP STRUKTUR?
4. BAGAIMANA MERANCANG PERLETAKAN PADA
BANGUNAN BAWAH SESUAI PERATURAN UNTUK
I.3 MAKSUD DAN TUJUAN
MAKSUD PERENCANAAN JEMBATAN WELOLO ADALAH MEMBUAT SUATU DESAIN STRUKTUR BANGUNAN BAWAH YANG KUAT TAHAN GEMPA KARENA DAERAH TIMOR LESTE TERMASUK DAERAH RAWAN GEMPA SEPERTI PADA PETA ZONE GEMPA INDONESIA , TIMOR LESTE SECARA GEOGRAFIS BERADA DI ZONE KE 5
I.3.2 TUJUAN
TUJUAN ”PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN WELOLO ” ADALAH BAGAIMANA MENDESAIN SUATU STRUKTUR JEMBATAN YANG BAIK SESUAI PROSEDUR DAN STANDAR - STANADAR TEKNIS YANG SELAMA INI DIPELAJARI DAN NANTINYA BISA DITERAPKAN DI LAPANGAN , BERIKUT INI ACUAN – ACUAN UNTUK PERENCANAAN :
1. Merancang struktur bangunan bawah jembatan dengan baik berdasarkan peraturan BMS .
2. Permodelan dan analisa struktur bangunan bawah jembatan .
3. Beban-beban apa yang harus diperhitungkan untuk perencanaan pada bangunan bawah jembatan.
4. Merencanakan dan menperghitungkan konstruksi bangunan - bangunan bawah jembatan.
5. Mengontrol pengaruh kestabilan pada struktur bangunan bawah jembatan dan pelaksanaan terhadap struktur.
I.4 BATASAN MASALAH
MENGINGAT KETER BATASAN WAKTU DALAM PENYUSUNAN TUGAS AKHIR INI MAKA ADA BEBERAPA PERMASALAHAN YANG PERLU KAMI BATASI, ANTARA LAIN:
1. Biaya konstruksi jembatan, Perencanaan struktur bangunan atas jembatan, perencanaan perkerasan jalan pada jembatan, teknik pelaksanaan pada konstruksi jembatan, tidak kami bahas dalam tugas akhir ini.
2. Untuk bangunan atasnya kami hanya mengambil beban – bebannya saja dalam perencanaan bangunan bawah jembatan.
I.5 MANFAAT
MANFAAT DARI PERENCANAAN JEMBATAN PADA TUGAS AKHIR INI
ADALAH SEBAGAI BERIKUT :
1. Sebagai solusi untuk memperlancar arus lalu lintas yang menghubung kabupaten Viqueque dan kabupaten Same guna membantu menunjang roda perekonomian masyarakat di sekitarnya.
2. Sebagai bahan rekomendasi dan evaluasi bagi pemerintah setempat dalam pembangunan pada struktur bangunan bawah Jembatan perlu diperhatikan.
TINJAUAN PUSTAKA
2. 1 U
MUM Struktur banggunan bawah jembatan adalah merupakan baguian dari suatu struktur jembatan yang terletak di sebelah bawah struktur bangunan atas jembatan dibawah lantai kendaraan jembatan yang berfungsi untuk menerima beban – beban dari struktur bangunan atas jembatan dan menyalurkan beban – beban tersebut ke tanah dasar melalaui pondasi jembatan.
Struktur bangunan bawah jembatan mempunyai peranan yang sangat penting dalam komposisi struktur jembatan itu sendiri baik itu dari segi kemanpuan menerima beban – beban berupa beban horizontal, beban vertikal, beban gempa maupun beban angin dan lain lain.
Struktur bangunan bawah jembatan yang meliputi “abutment, oprit jembatan, plat injak,dan retaining wall” memerlukan suatu perencanaan yang baik sesuai standar – standar SNI, peraturan BMS dan peraturan keluaran baru lainnya dengan maksud agar suatu konstruksi bangunan bawah berkualitas tahan gempa, kuat, aman dan nyaman, seefisien munkin dengan biaya yang murah.
2.2 TIPE STRUTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN
2. 2.1 ABUTMENT
berfungsi untuk mendukung bangunan atas dan juga sebagai penahan tanah. Sebagai perletakan balok jembatan atau beam.
Sebagai perletakan plat injak.
Sebagai penerus gaya-gaya yang bekerja pada struktur bangunan atas ke pondasi. Sebagai penahan tekanan tanah aktif.
Abutment yang akan direncanakan ada dua yaitu di kiri dan kanan sungai, sehingga masing - masing abutment mempunyai data tanah sendiri - sendiri
2.2.2 Kriteria perencanaan abutment
Perencanaan abutment akan memperhitungkan beban – beban sebagai berikut:
Daya dukung tanah Gaya lateral
Berat sendiri abutment ditambah beban – beban bangunan atas Gaya horizontal dan vertical
BANGUNAN BAWAH Pembebanan Abutment Beban Primer: Beban Mati Beban Hidup Beban Sekunder: Beban Rem Beban Angin, Beban Gempa
Tekanan Tanah Gambar 3 gaya gaya yang bekerja pada abutment
Keterangan :
Pa1 , Pa2 , Pa3 : Gaya tekan aktip tanah pada belakang abutment Pp1 , Pp2 : Gaya tekan pasif tanah di depan abutmment
G : Berat sendiri abutment
G1 : Gaya gempa akibat bangunan atas Hg : Gaya gesek akibat tumpuan bergerak Hrm : Gaya akibat rem
2.2.3
OPRIT JEMBATAN, PELAT INJAK
Oprit jembatan dan plat injak adalah suatu struktur
bangunan yang terletak diantara jembatan dan jalan guna
untuk melandaikan atau memberi bidang datar dan berfungsi
untuk mencegah terjadinya penurunan setempat ( settlement )
pada tanah dasar dibelakang dinding penahan (back wall)
jembatan sehingga tidak terjadi perubahan ketinggian yang
menyolok antara jalan dan jembatan.
2.2.4
RETAINING WALL
Dinding penahan adalah struktur bangunan yang digunakan untuk
menahan tanah – tanah lepas atau memberikan kestabilan terhadap
tanah guna mencegah keruntuhan tanah yang miring atau lereng yang
kemanpuan tidak dapat dijamin oleh lereng itu sendiri.
Fungsi utama dari konstruksi dinding penahan (retaining wall ) adalah
untuk:
Memberikan kestabilan terhadap bangunan jalan, jembatan dan
bangunan perumahan dan lain lain yang ada disekitarnya
Mengstabilkan lereng - lereng akibat longsoran tanah
Menahan gerusan di alur sungai
Memberi perlindungan pada tebing di tepi jalan atau pada tepi
sungai
2.2.3.1 BEBAN – BEBAN YANG PERLU DIPERHITUNGKAN PADA RETANNING WALL AN TARA LAIN:
Beban akibat berat sendiri
Beban akibat timbunan tanah disekitar jembatan
Beban horizontal dan vertical akibat gesekan dan penurunan tanah
Beban lateral
Kontrol guling, geser , penurunan dan
BAB III
3.1 PENGUMPULAN DATA PERENCANAAN DAN STUDI LITERATUR Pengumpulan data perencanaan.
Sumber data dipeoleh dari Dinas Pekerjaan Umum( Obras Publicas ), Bina Marga
(Estradas Pontes e Controlo de Cheias ) Timor Leste. Data-data teknis tersebut
meliputi data tanah , hidrologi, topografi, lalulintas, dan lingkungan. Data – data teknis dari jembatan tersebut adalah:
Nama jembatan : Jembatan Welolo - Viqueque
Lokasi : Lacluta – kabupaten Vqueque - Timor Leste Pajang bentang : 60 m
Struktur utama jembatan : Jembatan Rangka Baja Zona gempa : 5
Data bahan
Kekuatan tekan beton (fc’) Kekuatan leleh baja (fy) BJ 410 METODOLOGI
Standar Nasional Indonesia (SNI) T-02-2005. Standar Pembebanan Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum
Standar Nasional Indonesia (SNI) T-12-2004. Perencanaan Struktur Beton
Untuk Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
Bridge Design Manual Bridge Management System (BMS). 1992.
Departamen Pekerjaan Umum Dirjen Bina Marga.
Sumber-sumber yang lain digunakan dalam tugas akhir ini antara lain: Bambang Supriyadi dan Agus Setyo Muntohar, jembatan
Chu-Kia Wang Struktur Statis Tak Tentu
Pedoman perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya SKBI – 1.3.28.1987 Departamen Pekerjaan Umum.
Standar Nasional Indonesia SNI 03-2847-2002
Standar Nasional Indonesia SNI – 1726 – 2002, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa
Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD
Diktat Kuliah Rekayasa Struktur Baja, Beton, Metode Perbaikan Tanah ( MPT ), Teknik Pondasi dan Mekanika Tanah
Berikut ini adalah metode penyelesaian yang digambarkan dengan diagram aliran dari pekerjaaan tugas ini:
3.2 Diagram alur metodologi START T PRELIMINARY DESIGN ANALISA PEMBEBANAN PENGUMPULAN DATA PERENCANAAN dan STUDI
LITERATUR NOT OK OK PERENCANAAN GEOTEXTILE PADA TIMBUNAN PERENCANAAN DIMENSI ABUTMENT Kontrol Stabilitas Abutment Pondasi PEMBEBANAN ABUTMENT Kontrol Stabilitas NOT OK OK SELESAI A
3.3 STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN
3.3.1 KEPALA JEMBATAN (ABUTMENT)
Disain awal kepala jembatan secara umum harus disesuaikan dengan jenis pondasi yang digunakan dan ketinggian dari jembatan yang direncanakan.
Beban yang diterima kepala jembatan antara lain:
beban bangunan atas dan tekanan tanah. Tekanan tanah aktif merupakan tekanan tanah yang membebani dinding penahan tanah dengan arah horisontal, apabila dinding penahan tanah digerakkan ke arah tanah isian di bagian belakang maka tekanan tanah akan meningkat perlahan-lahan sampai mencapai suatu harga tetap. Tekanan tanah pasif mempunyai tegangan horisontal yang arahnya berlawanan dengan tekanan tanah aktif.
Gambar 3.1 Arah gaya tekanan tanah aktif
Dimana : = Berat isi tanah (t/m3)
h = Kedalaman tanah (m) q = beban merata (t/m) Ko = koefisien tekanan tanah
Macam tanah (dalam o)
Kerikil kepasiran Kerikil kerakal Pasir padat Pasir lepas Lempung kelanauan Lempung 35 – 40 35 – 40 35 – 40 30 25 – 30 20. – 25
Tabel 3.1. Harga Untuk Tiap Jenis Tanah
𝐾𝑜 = 𝑡𝑎𝑛2 45 − ∅
PERENCANAAN PONDASI
Pondasi
Terletak diatas tanah dasar berfungsi untuk menerima beban diatasnya serta gaya Uplifth yaitu dari tanah dasar yang mendapat perlawana atas beban diatanya
Jenis pondasi
Podasi dalam dan pondasi dangkal
Kontrol Stabilitas Pondasi
Kontrol terhadap guling Kontrol terhadap geser
Kontrol terhadap daya dukung tanah
Jika hasil kontrol, abutment memenuhi persyaratan guling dan geser. Tetapi kontrol terhadap daya dukung tidak memenuhi, Sehingga perlu pondasi tiang
Tiang Kayu , tiang yang dibuat dari kayu umumnya berdiameter antara 10-25 cm. Ujung tiang dilindungi dengan sepatu dari besi. Beban maksimum yang dapat dipikul 270-300kN
.
•Tipe Pondasi Tiang :
Tiang Beton Pracetak, tiang dari beton yang dicetak di suatu tempat umumnya berbentuk prisma atau bulat. Ukuran tidak berlubang 20 sampai 60 cm ,berlubang 140cm. Beban maksimum yang dapat dipikul 300-800kN.
•Tiang Baja Profil, tiang pancang yang bahannya dibuat dari baja profil.
•Tiang Bor, Tiang bor dipasang ke dalam tanah dengan cara mengebor tanah terlebih dahulu.kemudian dipasang tulanganyang telah dirangkai lalu di cor.
Dari tipe – tipe tiang dipilih Tiang pancang dengan pertimbangan: • Bahan tiang dapat diperiksa sebelum dipancang
• Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah • Dapat menambah kepadatan tanah granuler
PERENCANAAN PONDASI TIANG GRUP
Perhitungan jarak tiang
Untuk jarak as ke as tepi pancang 2,5 D < S < 3,0 D Untuk jarak tepi ke as tiang pancang 1,5 D < S1< 2 D Dimana: S = jarak antar tiang pancang
S1 = jarak as tiang pancang ke tepi D = diameter tiang pancang
Gambar 3.2 Pondasi tiang pancang grup
Perencanaan poer
Kontrol dimensi poer
Untuk merencanakan tebal poer harus memenuhi syarat yaitu kuat geser nominal beton harus lebih besar dari geser pons, dimana nilai Vc diambil dari persamaan dalam SNI 03 – 2847 – 2002 Pasal 13.12.2(1)
𝑉𝑐 = 1 + 2 𝛽𝑐 𝑓′ 𝑐 𝑏𝑜 𝑑 6 𝑉𝑐 = 𝛼2 𝑑 𝑏𝑜 + 2 𝑓′𝑐 𝑏𝑜 𝑑 12 𝑉𝑐 =1 3 𝑓′𝑐𝑏𝑜 𝑑
