1 PERENCANAAN STRUKTUR
JEMBATAN ASYMMETRICAL CABLE-STAYED NGRAME II
MOJOSARI-MOJOKERTO DENGAN TWO VERTICAL PLANES SYSTEM
Nama Mahasiswa :AKHDIAT FAJAR W.K NRP : 3107 100 614
Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS
Dosen Pembimbing : Ir. Djoko Irawan, MS
Abstrak
Jembatan merupakan suatu bagian dari jalan raya yang berfungsi untuk menghubungkan jalan yang terputus karena adanya rintangan seperti sungai, danau, lembah, jurang, dan lain sebagainya. Dengan melihat fungsi sarana transportasi yang cukup besar dan vital bagi kehidupan khususnya untuk menunjang perekonomian didaerah Jawa Timur. Maka dibangun Jembatan Ngrame II sebagai pendukung pengembangan jalan alternatif Mojosari-Krian.
Dalam perencanaan ini Jembatan Ngrame II dibangun dengan menggunakan konstruksi Asymmetrical Cable-Stayed dengan two vertical planes system. Jembatan dibagi menjadi 2 bentang dengan panjang masing-masing bentang 160 m dan 40 m serta lebar jalan jembatan 11,9 meter. Konfigurasi kabel arah melintang dengan two vertical planes system dan konfigurasi kabel arah memanjang berupa fan system. Material yang menyusun lantai kendaraan berupa elemen komposit antara pelat baja gelombang (Compodeck) dengan beton bertulang. Sedangkan gelagar jembatan menggunakan profil baja WF dan box girder.Stuktur Pylon dari beton bertulang yang terletak pada salah satu tepi sungai. Sedangkan untuk kabel dan angkernya digunakan VSL 7-wire strand.
Perencanaan ini dibantu dengan menggunakan program komputer MIDAS/Civil v7.0.1 untuk menganalisa perilaku struktur utama secara keseluruhan serta SAP2000 v14 untuk menganalisa struktur sekunder. Program MIDAS dapat menganalisa tahapan metode pelaksanaan sekaligus dalam satu kali eksekusi program. Dimana hasil analisa pada saat servis/analisa
statis dibandingkan dengan hasil analisa pada saat pelaksanaan konstruksi/staging analysis.
Hasil dari perencanaan ini adalah didapatkan dimensi struktur lantai kendaraan, kabel dan angker, pylon, serta pondasi, dengan menggunakan acuan peraturan BMS ’92, RSNI T-12-2004, RSNI T-02-2005, RSNI T-03-2005. Selain itu stabilitas jembatan terhadap angin juga dikontrol menggunakan analisa dinamis yang meliputi analisa aerodinamis dan gempa dinamis.
Kata kunci: Jembatan, cable stayed, two vertical planes system, asymmetrical.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berbagai macam sarana dan prasarana transportasi merupakan salah satu kebutuhan yang penting dalam kehidupan masyarakat. Hal ini dikarenakan transportasi sangat berpengaruh pada seluruh aspek kehidupan manusia, baik itu masalah ekonomi, sosial, budaya, maupun aspek-aspek lainnya yang ada dalam kehidupan masyarakat. Selain untuk memperpendek jarak dan untuk memindahkan suatu objek, Transportasi juga berfungsi untuk melancarkan hubungan antara lokasi satu ke lokasi yang lainnya. Salah satu prasarana untuk memperlancar kegiatan transportasi adalah jembatan. Jembatan merupakan suatu bagian dari jalan raya yang berfungsi untuk menghubungkan jalan yang terputus karena adanya rintangan seperti sungai, lembah, jurang, dan lain sebagainya.
Sejak luapan lumpur lapindo menenggelamkan Jalan Tol Porong - Gempol pada tahun 2006, arus lalu lintas dari Malang - Pasuruan - Surabaya dan sebaliknya terpaksa menggunakan jalan arteri Porong-Gempol sebagai jalur satu-satunya. Akibatnya, setiap hari terjadi penumpukan kendaraan disepanjang jalan sekitar 3 kilometer. Terhambatnya transportasi dari Surabaya ke arah timur berdampak pada rendahnya pertumbuhan ekonomi Jawa Timur pada tahun
2
2007. Pertumbuhan ekonomi Jawa Timur tahun 2007 mencapai 6,11 persen. Padahal, kalau tidak ada bencana lumpur, pertumbuhan bisa mencapai 6,4 persen (Kompas.com). Mengantisipasi kemungkinan terburuk pada ruas Jalan Raya Porong, Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Jawa Timur membuat jalur alternatif Mojosari-Krian.
Peningkatan kapasitas jalan sangat diperlukan pada jalur alternatif ini yakni dengan cara pelebaran jalan dan pembangunan jembatan. Kapasitas jalur alternatif ini belum mampu menampung limpahan kendaraan dari ruas Jalan Raya Porong jika sewaktu-waktu jalan tersebut ditutup akibat luapan lumpur lapindo. Di sepanjang jalur alternatif ini juga melintasi 11 aliran sungai sehingga perlu dibangun banyak jembatan. Salah satunya
adalah Jembatan Ngrame II Mojosari-Mojokerto yang memiliki bentang 225 meter. Pada lokasi ini telah memiliki jembatan dengan lebar 9 m Karena kapasitas kendaraannya kurang maka perlu pembangunan jembatan baru disebelahnya. Jembatan ini merupakan jembatan terpanjang dari 11 jembatan yang akan dibangun disepanjang jalur alternatif Mojosari-Krian. Lokasi jembatan Ngrame II akan ditampilkan pada gambar peta lokasi dan layout jembatan dibawah ini:
Gambar 1.1 Peta Lokasi Jembatan Ngrame II
Gambar 1.2 Layout Jembatan Ngrame II
Konstruksi jembatan Ngrame II merupakan jembatan rangka baja yang saat ini terdiri dari 5 bentang, dengan panjang masing – masing bentang 45 meter dengan lebar jembatan 9 meter. Bangunan atas menggunakan struktur rangka baja. Sedangkan bangunan bawah memakai pilar dengan kolom ganda dan menggunakan pondasi tiang pancang. Sebagai alternatif lain untuk perencanaan Jembatan Ngrame II Mojosari-Mojokerto berupa konstruksi Asymmetrical
Cable-Stayed dengan two vertical planes system. Jembatan dibagi menjadi 2 bentang
dengan panjang masing-masing bentang 160 m dan 40 m serta lebar jalan diatas jembatan 7 meter. Stuktur Pylon dari beton bertulang yang terletak pada salah satu tepi sungai. Sedangkan gelagar jembatan ini direncanakan dengan menggunakan gelagar baja dan lantai kendaraan dari elemen komposit antara pelat baja gelombang (Compodeck) dengan beton bertulang. Konstruksi eksisting dan desain perencanaan modifikasi jembatan akan ditampilkan pada gambar dibawah ini :
Gambar 1.3 Konstruksi Eksisting Jembatan Ngrame II 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 200 M.A.B M.A.N
Gambar 1.4 Desain Modifikasi Konstruksi Jembatan Ngrame II
Lokasi Jembatan Ngrame II Kab. Mojokerto
3 CL 0.55 0.15 1.4 0.55 0.15 3.5 3.5 Mojosari Krian 1.4 1.6 0.3 ± 0.00 - 1.60 8 1.75 1.75 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 - 0.30
Gambar 1.5 Desain Lebar Rencana Jembatan Ngrame II
Dipilihnya Jembatan Cable-Stayed pada perencanaan ini adalah :
Dapat menopang bentang yang sangat panjang sampai 2000 m dan proses ereksinya dengan cara kantilever bebas sehingga tidak mengganggu aktifitas di bawahnya.
Membutuhkan material relatif lebih sedikit.
Indah dari segi arsitektural.
Jika dibandingkan dengan pemakaian konstruksi rangka baja yang menggunakan banyak pilar, pemakaian konstuksi cable-stayed akan mereduksi pemakaian 4 pilar dengan 1 pylon pada jembatan ini. Sehingga dengan melihat posisi jembatan Ngrame II, Pengerjaan Jembatan ini diuntungkan dengan pengerjaan konstruksi bangunan bawah yang tidak berada di bawah permukaaan air dan juga menghindarkan bangunan bawah terkena
scouring akibat kegiatan penambangan pasir
yang sering terjadi di daerah Mojokerto. Sedangkan penggunaan two vertical planes
system akan menghasilkan gelagar yang lebih
ramping dibandingkan dengan penggunaan
single planes dan asymmetrical planes system
karena kekakuan torsi tidak diperhitungkan. Dengan demikian timbul permasalahan utama bagi penulis, yaitu bagaimana merancang Jembatan Ngrame II dengan konstruksi Asymmetrical Cable-Stayed dengan
two vertical planes system agar syarat
kekuatan maupun estetika terpenuhi. Sehingga kedepannya diharapkan Proyek Akhir ini dapat memberikan kontribusi yang berarti
dalam perkembangan terhadap dunia konstruksi.
1.2 Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang di atas, maka untuk perencanaan struktur Jembatan Ngrame-II permasalahan yang ditinjau, antara lain :
1. Apa dasar peraturan yang akan dipakai untuk perhitungan jembatan?
2. Beban-beban apa saja yang harus diperhitungkan untuk perencanaan jembatan?
3. Bagaimana permodelan dan analisa struktur dari jembatan ini?
4. Bagaimana perhitungan untuk bangunan atas?
5. Bagaimana perencanaan bangunan bawah?
6. Bagaimana mengontrol pengaruh pelaksanaan terhadap struktur?
7. Bagaimana mengontrol kestabilan jembatan dengan analisa dinamis?
8. Jenis pondasi apa yang paling sesuai untuk jembatan ini?
1.3 Maksud dan Tujuan
Adapun maksud tugas akhir ini adalah untuk mendesain kembali Jembatan Ngrame II Mojosari-Mojokerto dengan menggunakan konstruksi Asymmetrical Cable-Stayed dengan
two vertical planes system. Adapun tujuan dari
penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Menentukan peraturan-peraturan dipakai untuk perhitungan jembatan.
2. Memperhitungkan beban-beban yang dipikul oleh jembatan.
3. Menentukan permodelan dan analisa struktur jembatan .
4. Menghitung dan merencanakan bangunan atas.
5. Menghitung dan merencanakan bangunan bawah.
6. Mengontrol pengaruh pelaksanaan terhadap struktur.
7. Mengontrol kestabilan jembatan dengan analisa dinamis.
8. Menentukan jenis pondasi yang sesuai untuk jembatan ini.
4 1.4 Batasan Masalah
Keterbatasan waktu yang ada dan banyaknya materi yang perlu dibahas dalam penyusunan tugas akhir ini, maka perlu adanya batasan masalah. Dalam penyusunan tugas akhir ini permasalahan akan dibatasi sampai dengan batasan-batasan, antara lain :
1. Tidak menghitung biaya kontruksi jembatan.
2. Tidak merencanakan perkerasan jalan di jembatan.
3. Tidak membahas teknik pelaksanaan pembuatan jembatan secara keseluruhan.
4. Tidak merencanakan desain jalan pendekat (approach road).
5. Tidak merencanakan blok anker dan abutment.
1.5 Manfaat
Manfaat dari perencanaan jembatan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Sebagai solusi untuk memperlancar arus lalu lintas pada ruas jalan alternatif Krian-Mojosari dan juga mengurangi kemacetan pada ruas jalan raya Porong. 2. Sebagai bahan rekomendasi dan
evaluasi bagi instansi terkait dalam pembangunan Jembatan Ngrame II Mojosari-Mojokerto.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Seiring waktu, teknologi pembangunan jembatan di Indonesia juga terus berkembang. Secara garis besar ada dua teknologi pembangunan jembatan saat ini yaitu Kabel Baja (Strand) dan teknologi deck yang menggunakan komposit atau baja ringan. Teknologi kabel baja dapat dibedakan menjadi dua yaitu cable-stayed dan cable-suspension. Teknik cable-stayed antara lain digunakan pada jembatan Pasopati di Bandung dan Suramadu di Jawa Timur yang telah selesai dikerjakan. Sementara cable-suspension antara
lain pada jembatan Mahakam II dan jembatan Barito di Kalimantan (Herry Vazza 2004).
Konstruksi cable-stayed yaitu sebuah sistem struktur yang terdiri dari dek ortotropic dan girder menerus yang diikat oleh incline
cable dan didistribusikan ke menara yang
terletak pada pilar utama (Troitsky 1977). Prinsip dari jembatan ini adalah bahwa segmen-segmen gelagar yang menyusun lantai kendaraan bertumpu kabel-kabel (O’Connor 1971). Jembatan ini ekonomis dipakai pada bentang utama antara 320-2600 ft atau 99-780 m. Tetapi pada teorinya, cable-stayed mungkin memikul hingga 2000 m (Lin 2000).
Menurut O’Connor (1971), jembatan
cable-stayed mempunyai ciri khas, seperti:
Kabel terkekang lurus sehingga kekakuan kabel lebih besar.
Kabel diangker pada gelagar jembatan yang mengkontribusi gaya tekan, sehingga lantai kendaraan kaku.
Proses pemasangan kabel jauh lebih mudah dibandingkan dengan jembatan gantung.
Banyak variasi desain konfigurasi kabel.
Mempunyai kestabilan aerodinamis yang baik pada saat pembangunannya. Karena tidak membutuhkan blok angker
seperti halnya jembatan gantung, maka
cable-stayed lebih efektif dalam hal
kuantitas bahan, berat dan biaya.
Dapat didirikan dengan metode
balanced-cantilever sehingga mempermudah pendirian terutama diatas rintangan air.
Jembatan cable-stayed mempunyai elemen utama yang menyerupai jembatan gantung (kecuali blok angker) yaitu gelagar, kabel dan pylon pada superstructure serta abutmen dan pondasi pada substructure. Dimana pylon sebagai struktur tekan, kabel sebagai struktur tarik, sedangkan gelagar bisa bersifat tekan ataupun tarik.
2.2 Peraturan Terkait
Standar perencanaan yang digunakan sebagai referensi Desain Jembatan
5 No Nama Profil Bentuk Profil
1 Twin I girder
2 Single rectangular box girder 3 Central box girder and side
single web girders
4 Single twin cellular box girderand sloping struts 5 Single trapezoidal box girder 6 Twin rectangular box girder 7 Twin trapezodial box girder
Mojosari-Mojokerto dengan Two Vertical
Planes System adalah :
a. Bridge Management System (BMS 1992)
b. Standar Nasional Indonesia (RSNI T-03-2005) “Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan”
c. Standar Nasional Indonesia (RSNI T-02-2005) “Standar Pembebanan Untuk Jembatan”
d. Standar Nasional Indonesia (RSNI T-12-2004) “Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan”
Standar perencanaan yang digunakan untuk desain jembatan ini masih banyak yang berupa rancangan. Ini dimaksudkan agar suatu saat jika rancangan standar perencanaan tersebut resmi dikeluarkan, para perencana jembatan telah terbiasa dengan peraturan baru tersebut.
2.3 Gelagar Jembatan
Walther (1999), menyatakan bahwa bentuk profil gelagar jembatan dan pertimbangan pemilihan bahannya tergantung dari beberapa faktor, diantaranya :
1. Jarak antar kabel penggantung, maksudnya jembatan dengan jarak kabel yang relatif besar, secara otomatis akan diperlukan gelagar yang kaku, dan biasanya sifat seperti ini didapati pada gelagar dari baja. Seperti pada jembatan Cable-Stayed generasi pertama, pada umumnya jembatan seperti ini mempunyai rasio ketebalan gelagar dan bentang (h/L) antara 1/50 sampai 1/100. Sedangkan pada jembatan yang memiliki jarak antar kabel yang relatif kecil, rasio ini dapat direduksi sampai 1/500 dengan bahan dari beton, karena kebutuhan kekakuan girder berkurang.
2. Konfigurasi kabel arah melintang serta lebar gelagar pada jembatan dengan satu kabel di tengah
(single-plane), diperlukan gelagar dengan
kekakuan torsi yang tinggi. Sifat ini dapat diberikan oleh gelagar berbentuk kotak (box), baik itu dari
baja maupun beton. Sedangkan pada jembatan dengan konfigurasi dua kabel di tepi-tepi (double-plane), memungkinkan dipakainya gelagar yang lebih langsing, karena kekakuan torsi tidak diperhitungkan. Gelagar yang lebih langsing lagi bahkan dapat dicapai dengan menggunakan konfigurasi tiga kabel (triple-plane), sehingga material yang digunakan dapat direduksi sedemikian rupa. Selain itu, alasan ekonomis dan pertimbangan metode konstruksi menjadi faktor yang tidak kalah penting.
Konfigurasi kabel dan bentuk profil gelagar ditampilkan pada gambar dan tabel dibawah ini :
Gambar 2.1 Susunan Kabel pada Gelagar Tabel 2.1 Macam-macam Bentuk Profil
6
(a )
(b )
(c )
Ada tiga kemungkinan material utama gelagar, yaitu:
1) Gelagar baja (Stell Deck) 2) Gelagar Beton (Concrete Deck) 3) Gelagar Komposit (Composite Deck)
Berdasarkan sifat struktur gelagar jembatan dibagi menjadi tiga jenis (Yogi dan Andri 2008), yaitu :
1. Beton Bertulang 2. Dinding Penuh 3. Rangka Batang
Ada tiga kemungkinan sistem konstruksi gelagar menurut Gimsing (1983), yaitu :
a. Gelagar memiliki expansion joint pada
pylon dan terjepit dikedua tepinya. Hal
ini mengakibatkan gelagar sepenuhnya menerima tarik. N = 0 di pylon.
b. Gelagar menerus dengan perletakan rol dikedua tepi dan salah satu pylon-nya. Hal ini mengakibatkan gelagar sepenuhnya menerima tekan. N = 0 tengah bentang utama.
c. Gelagar menerus dengan perletakan rol disemua tepi dan pylon-nya. Hal ini mengakibatkan gelagar menerima tarik di tengah bentang utama dan tekan di tepi bentang utama serta bentang tepinya. N = 0 di perletakan akhir bentang tepi.
Gambar 2.3 Jenis Perletakan 2.4 Kabel
Kabel pada jembatan cable-stayed merupakan salah satu komponen yang paling penting. Biaya untuk kabel pada jenis konstruksi ini bisa mencapai 30% dari seluruh biaya struktur (Massie 2004). Kabel-kabel ini memikul berat girder dan meneruskannya ke
pylon. Dalam arah memanjang, konfigurasi
kabel dapat dibagi menjadi empat (Walter & John 1999), yaitu : 1) Radiating 2) Harp 3) Fan 4) Star 2.5 Pylon
Pemilihan bentuk pylon banyak mempengaruhi nilai estetika, nilai ekonomis, juga terhadap kekuatan statis dan dinamis dari struktur jembatan. Pylon dapat terbuat dari konstrusi baja maupun beton. Bentuk pylon sendiri tergantung juga dari konfigurasi kabelnya. Troitsky (1977) mengklasifikasikan bentuk pylon, sebagai berikut :
1) Trapezoidal Portal Frames 2) Twin towers
3) A-frames 4) Single towers
Seperti pada jembatan gantung, mula-mula menara selalu berbentuk portal agar dapat memikul gaya horisontal akibat angin yang dipindahkan kabel pada puncak menara. Akan tetapi kemudian terbukti bahwa gaya-gaya horisontal ini relatif tidak besar, sehingga mulailah dipakai menara dengan bentuk single atau twin tower.
2.6 Konfigurasi Beban Layan
Beban yang bekerja pada struktur terdiri dari beban mati (DL) atau berat sendiri struktur, beban super imposed dead load (SDL), beban hidup (LL) dan beban angin (W) yang konfigurasinya sebagai berikut :
Tabel 2.3 Konfigurasi Service Load
DL = Beban mati LL = Beban UDL
SDL = Beban aspal Beban angin
Beban KEL
Kasus Beban Gambar
1 2 3 4 5 DL + SDL + LLtepi DL + SDL + LLtengah DL + SDL + LLpenuh DL + SDL + Anginpenuh DL + SDL + Anginekstrim
7 2.7 Metode Pelaksanaan
Cara melakukan erection sangat mempengaruhi model pembebanan struktur jembatan. Pada saat pelaksanaan, ada 3 cara yang umum dipakai :
2.7.1 Staging Method
Dipakai apabila ruang bebas di bawah jembatan rendah dan pemasangan penyokong sementara akan mengganggu lalu lintas di bawah jembatan. Keuntungannya adalah :
a. Teliti dalam mengikuti bentuk geometrik dan tanjakan yang dipersyaratkan pada erection.
b. Biaya rendah pada ruang bebas yang rendah.
2.7.2 Push – out method
Dipakai terutama bila lalu lintas di bawah jembatan tidak boleh diganggu dengan adanya sistem erection jembatan, sedangkan pemakaian cara kantilever dinilai tidak praktis pada situasi yang ada di tempat jembatan.
2.7.3 Cantilever Method
Dipakai pada cable stayed, dimana kondisi lapangan tidak memungkinkan dipasang penyokong sementara. Bedanya dengan staging method adalah : bila pada
staging method yang memikul beban saat erection bangunan di atasnya adalah pilar dan
penyokong sementara maka pada cantilever
method, pilar, pylon dan kabelnya sudah
dimanfaatkan untuk memikul beban saat
erection.
2.8 Analisis Dinamik Cable Stayed
Dalam perencanaan jembatan harus ditinjau mengenai aspek berikut :
1. Aerodynamic stability, terutama akibat
vortex-shedding (tumpahan pusaran
angin) yang menyebabkan efek fultter, penyebab umum fatik pada sistem gantung.
2. Safety againts earthquake, perbedaan dukungan dapat menyebabkan bahaya pada struktur khususnya jika aksi gempa searah sumbu langitudinal dan atau transversal.
3. Physiological effects, tanpa kerusakan struktur akibat vibrasi oleh beban angin dan kendaraan, pengguna harus tetap nyaman.
BAB III METODOLOGI
MULAI
Studi Literatur dan Data Awal
Preliminary Design :
Konfigurasi & Dimensi Kabel, Dimensi Gelagar, Lantai Kendaraan, Pylon, dan Metode Pelaksanaan
Analisa Struktur Menggunakan Program MIDAS/Civil (Analisa Statis & Dinamis, Staging Analysis)
Not OK Desain Struktur Utama
Gelagar memanjang (Box), Pylon
Kontrol Stabilitas Aerodinamis OK Desain Struktur Bawah
Perletakan, Pondasi
SELESAI Menyusun Gambar Kerja Desain Struktur Sekunder Plat lantai kendaraan & Railing Jembatan
Desain Struktur Utama Gelagar memanjang (Ribs), Gelagar
Melintang
OK
Not OK
8
BAB IV
PRELIMAINARY DESAIN
4.1 Konfigurasi Susunan Kabel
Konfigurasi kabel arah melintang berupa Two Vertical Planes System, sedangkan arah memanjang jembatan berupa
Fan System. Plan design sebagai berikut :
Panjang bentang : CL l l L =21+ '+ Dimana : L = Panjang jembatan
'l
= Panjang bentang dalam1
l = Panjang bentang samping CL = Closure
Rumus diatas dipakai jika jembatan yang direncanakan berupa Symmetric
Cable-Stayed. Sedangkan untuk jembatan Asymmetrical Cable-Stayed belum memiliki
cara estimasi awal untuk panjang bentang jembatan. Apalagi kemampuan jembatan yang didukung dengan adanya blok anker, maka bentang yang dipikul akan lebih panjang.
Dalam tugas akhir ini, perencanaan akan didasarkan pada rasio maksimum antara panjang bentang terpanjang dengan panjang bentang total jembatan yang pernah dibuat. Pada kasus ini, jembatan Batman di Australia akan digunakan sebagai contoh dasar perencaaan jembatan Asymmetrical
Cable-Stayed.
Gambar 4.1 Batman Bridge, Australia
Dengan rasio 0,81 m 260 m 210 1= = = L L n Dimana :
L1 = Panjang bentang terpanjang
L = Panjang bentang total
Maka hasil diatas dapat digunakan sebagai pembatas dalam perencanaan jembatan Asymmetrical Cable-Stayed Ngrame II Mojosari – Mojokerto. Misal direncanakan panjang bentang terpendek 40 m (panjang bentang diukur dari jarak terdekat pylon
dengan tepi sungai sesuai dengan latar belakang dipilihnya jembatan ini). Maka bentang yang tersisa adalah 160 m sebagai bentang terpanjang.
( )
ok n L L n 0,80... 0,81 m 200 m 160 1= = < =Maka bentang jembatan diatas dipakai pada perencanaan jembatan ini. Rasio maksimum antara panjang bentang terpanjang dengan panjang bentang total jembatan yang pernah dibuat untuk jembatan cable-stayed dua bentang akan ditampilkan pada tabel berikut :
Tabel 4.1 Rasio Panjang Bentang Jembatan Cable-stayed
Jarak kabel pada gelagar (a) : gelagar baja (15 m – 25 m) dan gelagar beton (5 m – 10 m). a =
[
(
)
]
n
Py
CL
l
−
/
=[
(
)
]
8 1 / 0 160− = 20 m ... 15m ≤ a ≤ 25m (ok) Dimana :a = Jarak angker kabel pada gelagar
l
= Panjang bentang tengahn = Jumlah kabel
Py = Jumlah pylon CL = Closure
Tinggi Pylon (h) ≥ L/6 (Troitsky 1977 hal 33) 6 160m h≥ h ≥ 26,67 m Atau h = 0,465x n x a (Troitsky 1977 hal 181)
9
h = 0,465 x 8 x 20 = 74,4 m
Sedangkan Gimsing (1983) memberikan perumusan yang berbeda untuk jembatan cable-stayed dengan
Fan System yaitu :
Dalam perencanaan tinggi pylon harus benar-benar diperhatikan karena semakin pendek pylon maka gaya aksial yang akan dipikul oleh gelagar utama akan semakin besar. Apalagi jembatan ini direncanakan Asymmetric, maka besarnya gaya yang bekerja pada perletakan harus juga diperhitungkan. Sehingga tinggi pylon yang direncanakan setinggi 68 meter dari perletakan kabel di gelagar utama. Kelandaian arah memanjang sebesar
0 %.
4.2 Dimensi Gelagar Memanjang
¾ Box girder
Menurut Podolny (1976) dalam bukunnya “Contruction & Design of
Cable-Stayed Bridges”, bahwa
perbandingan tinggi gelagar dengan bentang jembatan bervariasi antara 1/40 s/d 1/100.
Tinggi box girder (h) : L h L
100 1 40 1 ≥ ≥ » x m h x160m 100 1 160 40 1 ≥ ≥ » 4 m ≥ h ≥ 1,60 m
Dalam tugas akhir ini, tinggi box
girder direncanakan menggunakan perbandingan 1/66. Perencanaan tersebut mengacu pada perencanaan jembatan Severin dijerman karena memiliki banyak kesamaan pada desain konstruksinya. m m x h 160 2,42 66 1 = = dipakai h = 2,40 m & b = 1,60 m Mutu baja box girder : BJ-50 Î fy = 290 Mpa
fu = 500 Mpa
Gambar 4.2 Penampang dek Severin Bridge, Germany
Gambar 4.3 Preliminary box girder
¾ Ribs (rusuk-rusuk)
Jarak antar balok melintang sebesar 5 m
Gelagar melintang berupa profil baja WF : Tinggi ribs (d) ≥ 12 5 12= L = 0,416 m Dipilih WF 450x200x8x12 d = 446 mm bf = 199 mm r = 18 mm tf = 12 mm tw = 8 mm w = 66,2 kg/m Mutu baja WF : BJ-41 Î fy = 250 Mpa fu = 410 Mpa Gambar 4.4 Profil WF bf tf d h tw Box t = 30 mm 2.4 0.2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0.6 0.6 0.2 1.6 Plat t = 12 mm Plat t = 18 mm
10 4.3 Dimensi Gelagar Melintang dan
Kantilever
¾ Gelagar melintang berupa profil baja WF : Tinggi balok (d) ≥ 9 7 9 = L = 0.77 m Dipilih WF 800x300x14x26 : d = 800 mm bf = 300 mm r = 28 mm tf = 26 mm tw = 14 mm w = 210 kg/m
¾ Kantilever berupa baja WF : Tinggi balok (d) ≥ 6 25 , 1 6 = L = 0.21 m Dipilih WF 300x150x5,5x8 d = 298 mm bf = 149 mm r = 13 mm tf = 8 mm tw = 5.5 mm w = 32 kg/m
Mutu baja WF : BJ-41 Î fy = 250 Mpa
fu = 410 Mpa
Baut tipe tumpu (normal) : BJ-50 Mutu Las : FE60 Î fu = 60 ksi
Gambar 4.5 Penampang dek jembatan 4.4 Dimensi Kabel dan Angker
Jenis konfigurasi kabel yang digunakan yaitu konfigurasi fan dengan sistem kabel 2 bidang vertikal (two vertical planes system):
Gambar 4.6 Konfigurasi kabel memanjang
Gambar 4.7 Konfigurasi kabel melintang
Ada dua jenis kabel pararel VSL 7-wire
strand yang biasa digunakan untuk konstruksi
jembatan kabel yaitu:
Tabel 4.2 Jenis kabel dan angker Standard 416-74 grade ASTM A
270 Euronorme 138-79 ∅ (mm) 15,2 15,7 As (mm2) 140 150 fu (fijin = 0,7 fu) (MPa) 1860 (1302) 1770 (1239) Ukuran angker 7, 12, 19, 31, 37, 61, dan 91 strand
Dalam perencanaan ini akan digunakan kabel tipe 1 (15,2 mm; 1860 Mpa seperti yang disyaratkan pada RSNI T-03-2005 yaitu mutu kabel yang digunakan memiliki tegangan putus minimal 1800 Mpa dan dengan tegangan
CL 0.15 1.15 0.15 3.5 3.5 Mojosari Krian 2.4 0.3 ± 0.00 - 1.60 8.6 2.05 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 + 0.30 1.4 1.15 2.05 1.4 6.8 2.4 0.3 ± 0.00 - 2.40 - 9.20 2 3 13.7 3 12.5 1- 10.20 + 0.30 2 + 70.00 + 68.00 3 + 65.00 3 + 62.00 3 + 59.00 3 + 56.00 3 + 53.00 3 + 50.00 3 + 47.00 46.7 2.55 2 CL 0.15 1.150.15 3.5 3.5 Mojosari Krian 8.6 1.41.41.41.41.4 1.4 1.15 2.55 1.4 B B 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 200 M.A.B M.A.N
11
ijin sebesar 0,7fu. Pada tugas akhir ini, Kabel
akan diberi simbol sebagai berikut untuk bentang terpendek diberi simbol “s” dan bentang terpanjang diberi simbol “m”. Penomoran kabel dimulai dari dekat pylon dan dilanjutkan menuju tengah untuk bentang tengah (m1 sampai m7) dan untuk bentang tepi (s1 sampai s7). Berikut adalah dimensi kabel dan anker dari VSL :
Tabel 4.3 Dimensi anker VSL
Dimensi awal kabel didekati dengan persamaan berikut (Gimsing, 1983):
Gambar 4.8 Notasi dimensi kabel
(
i i)
i u i a f P W Asc . cos . sin ) 7 , 0 ( cos ) ( γ θ θ θ λ − + = Atau(
)
ac u n i sc i i i f h a A a P W Aac θ θ γ λ cos ) 7 , 0 ( cos / 2 1 ) ( 8 , 0∑
1 2 = + + = Dimana:Asc = Luas penampang kabel tanpa blok anker
Aac = Luas penampang kabel dengan blok anker
W = Beban mati dan hidup merata P = Beban terpusat
λ = Jarak antar angker kabel pada gelagar
θι = Sudut kabel terhadap horisontal
γ = Berat jenis kabel = 77 kN/m3
fu = Tegangan putus kabel = 1860 Mpa a = Jarak mendatar dari pylon ke angker
kabel pada gelagar h = Tinggi kabel di pylon
Wλ = Berat gelagar memanjang box per kabel W = box tb.30mm + plate tb.18mm + plat tb.12mm = (0,23646x77) + [(1,2036x0,018/1,5m) + (0,36x0,012/1,5m)] 77 = 19,54 kN/m
Kabel miring akan mengalami lenturan yang berbentuk parabola dengan gaya aksial tarik T, sehingga kabel mengalami pergeseran sudut. Sudut kemiringan optimum kabel terluar adalah 45º, namun masih dapat divariasikan dalam batas yang dapat diterima (reasonable limits), yaitu antara 25º - 65º (Troitsky, 1977).
- Berat gelagar box pada bentang tengah 20 m
Wλ = 19,54 x 20 x 1,1 = 429,88 kN - P = Berat pada reaksi perletakan balok
melintang per-5 m termasuk beban mati dan beban hidup yang diperoleh dari analisa SAP2000 :
Untuk bentang tengah =673,53 kN - asumsi Pangker = 5 kN
- γstrand = 77 kN/m3
- Dimensi strand digunakan standar Amerika
0,7 fu = 0,7x1860 N/mm2
= 1302000 kN/m2
- Wλ +P = beban vertical deck jembatan pada joint kabel
9 Joint m1 - m7 dan s1
Wλ +P = [429,88]+[(4x673,53)+5]
= 3129 kN
Perhitungan penampang dan jumlah strand kabel untuk preliminary desain sebagai berikut: Kabel m1: a1 = 20 m ; θ1 = 67º ; Wλ+P = 3129 kN
(
sin67 .cos67)
77 20 2,61938 103 2 ) 1302000 ( 67 cos ) 3129 ( m x x Asc = − − ° ° ° = = 2619,38 mm2 Kabel tipe 1 (Ø = 15,2 mm; As = 140 mm2) Jumlah kabel (n) = 71 , 18 140 38 , 2619 0 = = As Asc ≈ 19 strand Asc = n.As = 19 x 140 = 2660 mm2 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 ?i s1 s2s3 s4 s5 s6 s7 ai ?ac ci = h b ?i12 Tabel 4.4 Perhitungan jumlah strand kabel
tanpa blok anker
θi ai Wλ+P Asc0 n npakai Asc
( o ) (m) (kN) (mm2) kabel kabel (mm2) m1 67 20 3129 2619,38 18,71 19 2660 m2 51 40 3129 3107,40 22,20 23 3220 m3 41 60 3129 3689,57 26,35 27 3780 m4 35 80 3129 4232,52 30,23 31 4340 m5 31 100 3129 4729,47 33,78 34 4760 m6 27 120 3129 5388,09 38,49 39 5460 m7 25 140 3129 5812,15 41,52 42 5880 s1 67 20 3129 2619,38 18,71 19 2660 No. of Cable Kabel s7: a7 = 140 m ; θ7 = 25º ; θac7 = 50º ; Wλ+P = 3129 kN [ ] m x Cos x Cos x x x x x x Aac 3 6 2 10 53216 , 6 50 ) 1302000 ( 65 25 10 140 5880 77 2 1 140 3129 8 , 0 − − = ° ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ° + = = 6532,16 mm2 Kabel tipe 1 (Ø = 15,2 mm; As = 140 mm2) Jumlah kabel (n) = 66 , 46 140 16 , 6532 0 = = As Aac ≈ 47 strand Asc = n.As = 47 x 140 = 6580 mm2 Tabel 4.5 Perhitungan jumlah strand kabel
dengan blok anker
θac θi ai Wλ+P h Asci Aac0 n npakai Aac
( o ) ( o ) (m) (kN) (m) (mm2) (mm2) kabel kabel (mm2) s2 51 51 40 3129 50 3220 2451,70 17,51 18 2520 s3 51 41 60 3129 53 3780 3474,49 24,82 25 3500 s4 51 35 80 3129 56 4340 4392,75 31,38 32 4480 s5 50 31 100 3129 59 4760 5112,80 36,52 37 5180 s6 50 27 120 3129 62 5460 5854,51 41,82 42 5880 s7 50 25 140 3129 65 5880 6532,16 46,66 47 6580 No. of Cable 4.5 Struktur pylon
Preliminary pylon berdasarkan besarnya gaya aksial tekan kabel untuk satu sisi kolom vertikal pylon.
1. Material : Beton bertulang
2. f’c : 50 MPa
3. fy : 400 Mpa
4. Bentuk pylon menggunakan tipe
two vertical: Ts1 Ts2 Ts3 Ts4 Ts5 Ts6 Ts7 Ts8 Tm1 Tm2 Tm3 Tm4 Tm5 Tm6 Tm7 Tm8
Gambar 4.9 Distribusi gaya aksial kabel ke pylon ) (W P T= λ+
(
Ascai i)
P W T λ γ /cosθ 2 1 ) ( 8 , 0 + + =Berikut ini adalah tabel perhitungan gaya aksial :
Tabel 4.7 Perhitungan gaya aksial pada pylon
ai θi Wλ+P Asc T (m) ( o ) (kN) (mm2) (kN) m1 20 67 3129 2380 3129 m2 40 51 3129 2800 3129 m3 60 41 3129 3360 3129 m4 80 35 3129 3780 3129 m5 100 31 3129 4200 3129 m6 120 27 3129 4760 3129 m7 140 25 3129 5180 3129 No. of Cable s1 20 67 3129 2380 3129 s2 40 51 3129 2240 3129 s3 43 41 3129 3080 2509,956 s4 46 35 3129 3920 2511,675 s5 49 31 3129 4480 2513,06 s6 52 27 3129 5180 2514,839 s7 55 25 3129 5740 2516,611 Ttotal 40727,14
Gaya aksial total (T) = 40727,14 kN
b = lebar penampang ; h = tinggi penampang = 1,5 b 2 3 8145542,8 10 50 14 , 40727 ' x mm fc T Aperlu = = − = = 8145,43 cm2
Luas penampang (A) = b x 1,5 b = 1,5 b2 b =
5
,
1
43
,
8145
5
,
1
=
A
= 73,69 cm ≈ 250 cm h = 1,5 x 250 = 375 cm ≈ 400 cmUntuk kabel tanpa blok anker atau Untuk kabel dengan blok anker
13
Hasil dari preliminary desain pylon dipresentasikan pada gambar berikut ini :
Gambar 4.10 Preliminary desain pylon
BAB V
PERANCANGAN STRUKTUR SEKUNDER
2.4 Tiang Sandaran
Gambar 5.1 Beban yang bekerja pada pipa
sandaran
Gambar 5.2 Profil dan Gaya pada Pipa
Sandaran Panjang total jembatan = 200 m Jarak tiang sandaran = 2 m Bahan yang digunakan :
1. Mutu Beton f’c = 20 Mpa
2. Mutu Baja fy = 240 Mpa
3. Pipa sandaran
- Diameter luar (do)= 60,5 mm - Berat pipa (q) = 3,3 kg/m - Tebal pipa (t) = 3 mm - Mutu baja = BJ 41
2.5 Pelat Lantai Kendaraan (Compodeck)
Pelat lantai kendaraan berupa beton komposit antara beton bertulang dengan pelat
compodeck.
Gambar 5.5 Potongan Melintang Pelat Lantai
Kendaraan γbeton = 24 kN/m3 γaspal = 22 kN/m3 γcomp = 10,34 kg/m2 f’c = 25 MPa fy = 400 Mpa fyc = 550 Mpa Decking = 45 mm Tul. Lapangan : D16 – 200 Tul. Tumpuan`: D16 – 100 Tul. Susut dan suhu : ∅12 – 200 Bahan dasar : Compodeck Lysaght
6.8 2.4 0.3 ± 0.00 - 2.40 - 9.20 6.7 54 6 - 2.50 4 2 3 13.7 3 6 12.5 1- 10.20 1 - 9.20 - 10.20 + 0.30 2 + 70.00 + 57.50 CL 0.15 1.15 0.15 3.5 3.5 Mojosari Krian 8.6 1.41.41.41.41.4 1.4 1.15 2.55 1.4 + 68.00 3 + 65.00 3 + 62.00 3 + 59.00 3 + 56.00 3 + 53.00 3 + 50.00 3 + 47.00 46.7 2.55 2 + 51.50 6 + 63.50 6.5 + 70.00 A A B B C C 0,75 kN/m 0,75 kN/m 2,3 mm do = 60,5 mm Gelagar Ribs Aspal tcomp = 1.0 mm D16-200mm D16-100mm 155 mm hcomp = 52 mm Cover = 45 mmtaspal = 50 mm Ø12-100mm taspal = 50 mm ts = 200 mm 1.4 m 1.4 m qL = 0,75 kN/m 2.00 m 1,1 m 0.9 m qD = 3,30 kg/m 2 2 Detail A Detail B Detail C 1.5 1.5 2.5 4
14
BAB VI
GELAGAR MEMANJANG
6.1 Gelagar ribs
Data perencanaan sebagai berikut : Gelagar diasumsikan sebagai simple
beam. Gelagar Ribs Aspal tcomp = 1.0 mm D16-200mm D16-100mm 155 mm hcomp = 52 mm Cover = 45 mmtaspal = 50 mm Ø12-100mm taspal = 50 mm ts = 200 mm 1.4 m 1.4 m
Gambar 6.2 Potongan Melintang Gelagar Ribs
Beton bertulang : fc’ = 25 Mpa ; fy = 400 Mpa Pelat compodeck : fyc = 550 Mpa
Profil baja : BJ-41 Î fy = 250 Mpa ; fu = 410 Mpa WF 500x200x9x14 : W = 79,5 kg/m = 0,795 kN/m γbeton = 24 kN/m3 γaspal = 22 kN/m3 γbaja = 77 kN/m3 γcomp = 10,34 kg/m2 Decking = 45 mm tcomp = 1,0 mm Acomp = 1269,7 mm2/m 6.2 Gelagar Box (Box Girder)
Data perencanaan sebagai berikut :
Profil baja box: BJ-50 Î fy = 290 Mpa ; fu = 500 Mpa
γbeton = 24 kN/m3
γaspal = 22 kN/m3
γbaja = 77 kN/m3
Mutu baut : fu = 500 Mpa Box girder 1800x1200x50x50 Box t = 50 mm 1.8 0.2 0.35 0.2 0.4 0.2 1.2 Plat t = 12 mm Plat t = 18 mm 0.35 0.4 0.2 0.35 0.35
Gambar 6.16 Penampang box girder
BAB VII
GELAGAR MELINTANG
7.1 Gelagar Melintang
Data perencanaan sebagai berikut : Gelagar diasumsikan sebagai simple
beam.
Gambar 7.2 Potongan Gelagar Melintang
Beton bertulang : fc’ = 25 Mpa ; fy = 400 Mpa Pelat compodeck : fyc = 550 Mpa
Profil baja : BJ-41 Î fy = 250 Mpa ; fu = 410 Mpa WF 900.300.15.23 : W = 213 kg/m = 2,13 kN/m γbeton = 24 kN/m3 γaspal = 22 kN/m3 γbaja = 77 kN/m3 γcomp = 10,34 kg/m2 Decking = 45 mm tcomp = 1,0 mm Acomp = 1269,7 mm2/m Gelagar Ribs Gelagar Melintang hcomp = 52 mm ts = 200 mm
15 7.2 Gelagar Kantilever
Data perencanaan sebagai berikut : Gelagar diasumsikan sebagai continous
beam.
Gambar 7.21 Potongan Gelagar Kantilever
Beton bertulang : fc’ = 25 Mpa ; fy = 400 Mpa Pelat compodeck : fyc = 550 Mpa
Profil baja : BJ-41 Î fy = 250 Mpa ; fu = 410 Mpa WF 250.125.6.9 : W = 29,6 kg/m = 0,296 kN/m γbeton = 24 kN/m3 γaspal = 22 kN/m3 γbaja = 77 kN/m3 γcomp = 10,34 kg/m2 Decking = 45 mm tcomp = 1,0 mm Acomp = 1269,7 mm2/m BAB VIII METODE PELAKSANAAN
Metode pelaksanaan konstruksi jembatan cable stayed ini dibuat kantilever bebas dan dipengaruhi langsung oleh beban
form traveller. Gelagar dan lantai kendaraan
(gelagar melintang, kantilever, ribs dan pelat
compodeck) sebelum dipasang pada jembatan
dirangkai terlebih dahulu (lantai kendaraan tanpa dicor) untuk mengurangi pengerjaan saat pelaksanaan.
BAB X
STRUKTUR KABEL
Struktur kabel adalah salah satu struktur utama dalam konstruksi jembatan cable
stayed. Kabel-kabel ini memikul berat lantai
kendaraan, gelagar memanjang, melintang, beban tambahan dan beban hidup dari berbagai konfigurasi beban untuk selanjutnya disalurkan ke struktur pylon.
10.1 Data Perencanaan
Ada dua jenis kabel pararel VSL 7-wire
strand yang biasa digunakan untuk konstruksi
jembatan kabel yaitu:
Tabel 10.1 Jenis kabel dan angker Standard 416-74 grade ASTM A
270 Euronorme 138-79 ∅ (mm) 15,2 15,7 As (mm2) 140 150 fu (fijin = 0,7 fu) (MPa) 1860 (1302) 1770 (1239) Ukuran angker 7, 12, 19, 31, 37, 61, dan 91 strand
Dalam perencanaan ini akan digunakan kabel tipe 1 (15,2 mm; 1860 Mpa seperti yang disyaratkan pada RSNI T-03-2005 yaitu mutu kabel yang digunakan memiliki tegangan putus minimal 1800 Mpa dan dengan tegangan ijin sebesar 0,7fu. Kabel akan diberi simbol
sebagai berikut : 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 200 M.A.B M.A.N m1 s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 m2 m3 m4 m5 m6 m7
10.2 Gaya Stressing Kabel
Dalam pelaksanaannya, masing-masing kabel diberi gaya tarik (stressing) dahulu sebelum dibebani. Hal ini dimaksudkan untuk mengatur posisi gelagar agar sesuai dengan posisi finalnya sebelum diberi beban hidup. Apabila gaya tarik ini tidak diberikan pada kabel, pada akhirnya posisi final gelagar sebelum diberi beban hidup akan terlalu melendut kebawah akibat deformasi kabel karena dibebani lantai kendaraan.
Dengan bantuan program MIDAS/Civil, dapat dihitung gaya tarik masing-masing kabel
Box Girder
WF 250.125.6.9 Baut & Las
Gelagar Melintang
16
tersebut dengan fitur unknown load factors
calculation. Langkah-langkah analisanya
dapat dijelaskan sebagai berikut :
1) Memberi masing-masing kabel gaya tarik sebesar 1 unit (dalam hal ini kN).
2) Memberi batasan deformasi
untuk nodal-nodal pada lantai kendaraan. Hal ini dimaksudkan untuk memberikan input pada program kondisi final yang diinginkan untuk lantai kendaraan. Dalam hal ini batasan yang diberikan adalah 0,01 m sampai -0,01 m. Artinya, lantai kendaraan boleh melendut maksimal ±0,01 m pada kondisi final setelah dilakukan
stressing.
3) Juga ditentukan beban apa saja
yang ikut mempengaruhi kondisi final sebelum diberi beban hidup. Beban-beban yang bekerja adalah Beban-beban mati (berat sendiri lantai kendaraan) dan beban superimpose.
4) Data yang diperlukan program
sudah cukup dan dapat dilakukan iterasi. Program melakukan iterasi pada gaya tarik yang telah diberikan sebelumnya yaitu 1 kN, hingga tercapai batasan yang juga telah diberikan yaitu ±0,01 m pada lantai kendaraan.
5) Output yang dihasilkan
program adalah load factor untuk masing-masing kabel. Jadi, gaya tarik 1 kN di atas diberi load factor oleh program hasil dari iterasi. Hal ini berhubungan dengan fitur yang dimiliki program MIDAS/Civil yaitu unknown
load factors calculation.
BAB XI
STRUKTUR PYLON & PERLETAKAN
11.1 Analisa Penampang Pylon Tul. Lentur : 264 - D32 Tul. Geser : 4D16 - 300 70D32 75D32 264D32 D22-300 3.5
Gambar 11.10 Desain tulangan pada pylon 11.2 Analisa Penampang Balok BA
Tul. Lentur : 30 - D32 Tul. Geser : 2D16 - 200
11.3 Analisa Penampang Balok BB Tul. Lentur : 80 - D32 Tul. Geser : 4D16 - 100
11.4 Perletakan
Kekerasan durometer IRHD : 70 Modulus geser (G) : 1,2 MPa Modulus keseluruhan : 2000 MPa Dimensi (a x b x t): 600 x 600 x 97 mm Tebal selimut atas + bawah (tc) : 12 mm
Tebal selimut sisi (tsc) : 10 mm
Tebal karet dalam (t1) : 4@15 mm
Tebal pelat baja (ts) : 5@5 mm
Kekakuan rotasi (Krn) : 18887 kNm/rad
Gambar 12.12 Dimensi elastomer
60
60
17
BAB XII PONDASI
Pondasi merupakan bangunan perantara untuk meneruskan beban bagian atas dan gaya-gaya yang bekerja pada pondasi tersebut ketanah pendukung di bawahnya.
Adapun data-data dalam perencanaan pondasi adalah :
Dimensi bor pile (D) = 140 cm Luas bor pile (Ap) = ¼.π.D2
= 1,539 mm2 Keliling bor pile (As) = π.D = 4,40 m
1.6 Daya Dukung Tanah
Daya dukung ijin pondasi dalam dihitung berdasarkan data nilai SPT dari hasil boring dengan menggunakan metode Meyerhoff yang telah dimodifikasi oleh WIKA dan dengan faktor keamanan 2.
⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ × + × × = 5 40 N Ap N As Qu ; SF Qu Qd =
1.7 Perencanaan Kelompok Tiang (Pile Group)
Perhitungan jarak tiang berdasarkan Dirjen Bina Marga :
Untuk jarak antar tiang pancang : 2,5 D < S < 3 D
dimana : S = jarak antar tiang pancang S1= jarak tiang pancang ke tepi
Untuk jarak tepi tiang pancang : 1,5 D < S1 < 2 D
Efisiensi daya dukung pondasi kelompok menurut Converse Labarre adalah : Efisiensi : ( ή ) = 1 - ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − + − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ n m m n n m S D tg arc . . 90 ). 1 ( ). 1 ( Dimana :
D = diameter tiang pancang S = jarak antar tiang pancang
m = jumlah tiang pancang dalam 1 baris = 8
n = jumlah baris tiang pancang = 5
daya dukung 1 bor pile : Pijin = η Qd 1.8 Hasil Analisa
∑
∑
± ± Σ = Mx.Yi2 My.xi2 n Pi xi Yi P Dimana :Pi = Total beban yang bekerja pada tiang yang ditinjau
Y1 = jarak tiang yang ditinjau dalam arah
y
xi = jarak tiang yang ditinjau dalam arah
x
Σ xi2= jumlah kuadrat jarak tiang pancang
dalam arah x
Σ y12 = jumlah kuadrat jarak tiang
pancang dalam arah y
Titik bor pile yang ditinjau adalah titik 40 yang menerima beban maksimum akibat gaya vertikal maupun momen :
5 , 2572 2,25 17441,94x1 980 7 155104,69x 40 28 , 219895 P40= + + = 5497,38 + 1107,89 + 83,06 = 6688,33 kN Direncanakan bor pile dengan kedalaman 28 m maka daya dukung 1 bor pile :
Pijin = η Qd
= 0,59 x 11607,40 = 6848,37 kN
Jadi beban maksimal yang diterima 1 bor pile Pmaks = 6688,33 kN < Pijin = 6848,37 kN maka tanah kuat menahan beban diatasnya.
28.9 18.4 X Y Mx Hx Hy My 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
