Perencanaan Abutment Tipe Gravitasi

Survey dan Disain Jembatan

BAB II PERENCANAAN ABUTMEN TIPE GRAVITASI 2.1 IDENTIFIKASI PROGRAM Program/software ini menggunakan satuan kN-meter dalam melakukan analisa abutmen jembatan tipe gravitasi. Abutmen jembatan diasumsikan terbuat dari pasangan batu dan dudukan dudukan struktur atas jembatan jembatan terbuat terbuat dari beton struktural. struktural. Bentuk umum dari abutmen jembatan tersebut diasumsikan tersusun atas elemen berbentuk segi empat dan segi tiga. Progra Program/s m/soft oftwar waree ini dibuat dibuat khusus khusus untuk untuk tanah tanah timbun timbunan an berupa berupa tanah tanah non-ko non-kohes hesif. if. Tekana Tekanan n tanah tanah ke dindin dinding g dihitu dihitung ng dengan dengan menggu menggunak nakan an pendek pendekata atan n dari dari Coulom Coulomb. b. Analisa Analisa abutme abutmen n tipe tipe gravit gravitasi asi dengan dengan progra program/s m/soft oftwar waree ini memung memungkin kinkan kan untuk untuk memperhitungkan gaya-gaya tambahan akibat gempa. Program/software ini tidak menyediakan fasilitas untuk memperhitungkan gaya angkat atau up-lift dari air. Sehingga untuk kasus dimana terdapat gaya up-lift, program/software ini tidak bisa digunakan. Untuk tanah timbunan non kohesif, tekanan air tanah yang menuju dinding tidak ikut diperhitungkan dalam program/software ini. Diasumsikan bahwa sistem drainase yang baik akan dibangun/dised dibangun/disediakan iakan untuk menjamin menjamin tidak ada tekanan tekanan hidrostatis hidrostatis tambahan ke dinding. Perlu diperhatikan bahwa abutmen jembatan tipe gravitasi hanya bisa digunakan untuk beda ketinggian yang tidak terlalu besar. Program/software ini membatasi penggunaan abutmen jembatan tipe gravitasi ini hanya sampai beda tinggi 5 m. Keluaran dari program/software ini adalah dimensi dari abutmen jembatan yang memenuhi keamanan dari segi daya dukung, geser dan guling. Program/software ini juga dilengkapi dengan kombinasi pembebanan sehingga keluaran dari dari prog progra ram m ini ini tela telah h menc mencak akup up hasi hasill anal analis isaa untu untuk k masi masing ng-m -mas asin ing g komb kombin inas asii pembebebanan. Perlu ditegaskan bahwa program/software ini dibuat untuk tujuan pendidikan dan pelatihan SRRP SRRP (Sumat (Sumatera era Region Region Road Road Projec Project) t) IBRD IBRD Load Load No. 43074307-IND IND.. Tanggu Tanggung ng jawab jawab terhada terhadap p pengun pengunaan aan hasil hasil keluar keluaran an progra program/s m/soft oftware ware ini 100 % ada pada pada penggu pengguna. na. Peng Penggu guna na waji wajib b melak elaku ukan kan peng engecek ecekan an terh terhad adap ap kesa kesah hihan ihan hasi hasill kelua eluara ran n program/software ini. Karena program/software ini tidak mencakup semua aspek disain, sebaiknya penggunaan program ini dibatasi untuk proses pra-disain.

2.2 TEORI DASAR Sama dengan Teori Dasar Perencanaan Dinding Penahan Tanah (Bab 1.2)

Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

II - 1


2.3 KOMBINASI BEBAN Berdasarkan Kombinasi Beban untuk Perencanaan Tegangan Kerja sesuai dengan Tabel 2.2.1 Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, kombinasi yang digunakan dalam program/software ini adalah seperti yang ditampilkan pada Tabel 2.1 berikut. Tabel 2.1 Kombinasi Beban Untuk Perencanaan Tegangan Kerja Aksi Aksi Tetap Beban Lalu Lintas Pengaruh Temperatur Arus/Hanyutan/Hidro/Daya Apung Beban Angin Pengaruh Gempa Beban Tumbukan Beban Pelaksanaan Tegangan berlebihan yang diperbolehkan

1 X X O X O O O O

2 X X X X O O O O

0

25%

Kom bina 3 4 X X X X X O X X X X O O O O O O

si 5 X O O X O X O O

25%

50%

40%

6 X O O O O O O X

7 X O O O O O X O

30%

50%

2.4 INPUT DATA a. Tinggi Abutmen dan Panjang Abutmen (meter) Pembatasan diberikan kepada tinggi abutmen. Tinggi maksimum tersebut diset = 5 meter. Panjang abutmen di tentukan berdasarkan lebar dari jembatan. b. Dimensi (panjang tumpuan dan tinggi) dari Balok Girder Struktur Atas (m). Dimensi dari struktur atas ini akan digunakan untuk menentukan bentuk dan ukuran bagian atas dari abutmen. Tinggi balok girder akan menentukan tingginya tembok kepala yang terbuat dari beton. Panjang tumpuan akan digunakan untuk menentukan lebar dari dudukan tersebut. Semakin panjang bentang jembatan, maka panjang tumpuan minimumnya akan semakin besar, sehingga bagian atas dari abutmen juga akan semakin lebar. Panjang tumpuan minimum balok girder

Tinggi balok girder

Abutme n Gambar 2.1 Tumpuan Balok Struktur Atas ke Abutmen Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

II - 2


c. Beban Merata di atas Tanah /Surcharge Load (kN/m2). Berdasarkan Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, beban merata diatas tanah yang diklasifikasikan sebagai beban lalu lintas yang diekivaensikan dengan tanah urugan setinggi 0.6 meter d.

Data Tanah Timbunan Data Tanah timbunan yang diperlukan adalah berat jenis γ (kN/m3), sudut geser dalam φ (derajat) , dan kohesi c (kN/m2). Berdasarkan Peraturan Perencanaan Tehnik Jembatan, tanah timbunan hendaknya bukanlah tanah “clay”, sehingga nilai c = 0. Nilai γ tanah timbunan yang umum digunakan adalah 18 kN/m 3. Sedangkan sudut geser dalam φ minimum dari tanah timbunan adalah 30 °. Program/software ini hanya akan berjalan jika nilai cohesi tanah timbunan = 0 (tanah non-kohesif).

e. Daya Dukung Ijin Tanah di Dasar Abutmen Jembatan (kN/m2) Daya dukung ijin tanah didapat dari analisis daya dukung pondasi dangkal pada elevasi dasar dari abutmen jembatan. f.

Data Tanah Dasar Data Tanah Dasar yang diperlukan adalah sudut geser dalam φ (derajat) dan kohesi c (kN/m2). Kedua parameter ini akan digunakan untuk menghitung ketahanan terhadap geser dari abutmen jembatan tersebut.

a.

Koefisien Gempa Untuk analisis yang memperhitungkan pengaruh gempa diperlukan C h1 (koefisien gempa untuk inersia struktur), C h2 (koefisien gempa untuk tekanan tanah dinamis) dan Faktor Keutamaan (I). Nilai Ch1 dapat ditentukan berdasarkan Gambar 1.8, Nilai koefisien Ch2 ditentukan dengan menggunakan Tabel 1.4, sedangkan Besarnya Faktor Keutamaan “I” ditentukan berdasarkan Tabel 1.2

b.

Angka Kemanan Terhadap Geser dan Guling Berdasarkan Peraturan Teknik Jembatan Bagian 2.8, nilai minimum dari SF terhadap geser dan guling yang digunakan dalam perencanaan adalah 2.2

c.

Tegangan Tarik Ijin Pada Pasangan Batu. (kN/m2) Berdasarkan Peraturan Teknik Jembatan, tidak diijinkan adanya tegangan tarik pada pasangan batu, sehingga nilainya = 0. Jika diijinkan untuk terjadi tegangan tarik pada dinding penahan, bisa dilakukan dengan memberikan nilai absolut dari besarnya tegangan tarik yang diijinkan untuk terjadi.

d.

Gaya Verikal dan Horisontal dari Struktur Atas (kN) Tanda positif menunjukkan arah gaya tersebut ke atas atau kekanan. Karena program/software ini menggunakan kombinasi pembebanan berdasarkan Kombinasi Beban untuk Perencanaan Tegangan Kerja sesuai dengan Table 2.2.1 Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, maka beban vertikal dan horisontal dari struktur atas di uraikan sesuai dengan tipe beban yang bekerja. Tipe-tipe beban/aksi tersebut adalah • Aksi Tetap • Beban Lalu Lintas • Pengaruh Temperatur


II - 3


• • • • •

Arus/Hanyutan/Hidrolika/Daya Apung Beban Angin Pengaruh Gempa Beban Tumbukan Beban Pelaksanaan

k. Lokasi Gaya Vertikal dan Horisontal Struktur Atas (m) Transfer gaya-gaya dari struktur atas ke abutmen jembatan dilakukan melalui perletakan atau bearing. Parameter ini digunakan untuk menunjukkan titik tangkap gaya-gaya dari struktur atas pada abutmen jembatan tipe gravitasi. Posisi arah x ditentukan dari ujung balok girder, sedangkan posisi gaya-gaya dalam arah y ditentukan dari permukaan balok girder. Xv V11

H12

Yh

bearin g Abutmen Gambar 2.2 Lokasi Gaya Vertikal dan Horisontal Struktur Atas

2.5 CARA PEMAKAIAN PROGRAM a.

Langkah Pertama adalah mengaktifkan program/software dengan meng-klik- file program yaitu GABT.EXE. Pada layar monitor akan muncul Form Input Data .

b.

Pada Form Input Data masukkan parameter-parameter Input Data. Jika analisa tidak memperhitungkan kondisi gempa, maka nilai koefisien gempa dan faktor keutamaan “I” dibuat sama dengan 0. Jika ingin menganalisa data yang sudah pernah disimpan, gunakan tombol BUKA FILE

c.

Pada Form Input Data , jika ingin menyimpan data kasus yang sedang dianalisis, klik tombol SIMPAN FILE dan tuliskan nama file yang akan digunakan.

d.

Pada Form Input Data melakukan analisis perhitungan dimensi abutmen jembatan tipe gravitasi klik tombol HITUNG. Sehingga akan berada pada Lembar Analisis dan Output.

e.

Pada Lembar Analisis dan Output ini ditampilkan dimensi abutmen jembatan yang diperlukan, serta gaya-gaya yang bekerja pada dasar abutmen jembatan tersebut untuk setiap kombinasi pembebanan. Ditampilkan juga besarnya angka keamanan terhadap geser dan guling serta tegangan yang terjadi pada tanah dasar untuk setiap kombinasi pembebanan.


II - 4


f.

Pada Lembar Analisis dan Output juga ditampilkan hasil pengecekan tegangan tarik pada badan abutmen jembatan untuk setiap kombinasi pembebanan.

g.

Pada Lembar Analisis dan Output , jika ingin memodifikasi data input dapat menggunakan tombol KEMBALI untuk menuju ke Form Input Data , sedangkan jika ingin melihat gambar dan dimensi keseluruhan dari abutmen jembatan gunakan tombol GAMBAR .

h.

Pada Lembar Analisis dan Output, jika ingin menyimpan file laporan perhitungan gunakan tombol LAPORAN dan masukkan nama file yang akan digunakan untuk menyimpan data laporan yang berbentuk file dengan extension TXT.


II - 5


2.6 INTERPRETASI HASIL KELUARAN. 1.6.1 NOTASI GAYA GAYA YANG DIGUNAKAN

Surcharge load = q

Xv GW V11

V10 dan H20

GD Yh H12

akibat gempa

V19 dan H20

V10 dan H11

el. 2

akibat surcharge V10 dan H11

H1

H

4

V7 dan H8

el. 3

V2

H15 V7 dan H8

Y+

V3

akibat tek. tanah el.1

H13 V1 B

0.5 m

0.5 m

O 0.5 m

Xv GW

el. 6 H18 el. 5

V11

V6

H12

GD

Yh

H17 V5

H16 el. 4 V4

Gambar 2.3 Notasi Gaya-Gaya


II - 6

X+


Tabel 2.2 Notasi Gaya-Gaya No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14 15

Notasi gaya V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 H8 V9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 V19 H20

Keterangan

Berat sendiri elemen 1 Berat sendiri elemen 2 Berat sendiri elemen 3 Berat sendiri elemen 4 Berat sendiri elemen 5 Berat sendiri elemen 6 Komponen vertikal dari tekanan tanah aktif Komponen horisontal dari tekanan tanah aktif Komponen vertikal dari tekanan akibat surcharge Komponen horisontal dari tekanan akibat surcharge Gaya vertikal dari struktur atas Gaya horisontal dari struktur atas Gaya inersia gempa elemen 1 Gaya inersia gempa elemen 2 Gaya inersia gempa elemen 3 Gaya inersia gempa elemen 4 Gaya inersia gempa elemen 5 Gaya inersia gempa elemen 6 Komponen vertical dari tambahan tekanan tanah gempa Komponen horizontal dari tambahan tekanan tanah gempa

Tanda positif untuk gaya menujukkan arah gaya tersebut ke atas atau ke kanan. 1.6.2 OPTIMASI DARI PENGGUNAAN PROGRAM.

Setelah didapat hasil kebutuhan dimensi, yang harus dilakukan adalah mengetahui kombinasi pembebanan beserta batasannya yang paling menentukan dalam perhitungan dimensi. Kombinasi yang paling menentukan bisa diketahui dengan melihat kombinasi beban dengan angka kemanan dan daya dukung yang paling mendekati angka keamanan dan daya dukung ijinnya. Jika yang menentukan adalah angka kemanan terhadap geser, maka yang berperan adalah sudut geser dalam (φ) dan kohesi (c) dari tanah dasar. Nilai yang lebih baik dari kedua parameter tersebut akan mengurangi kebutuhan dimensi dari dinding penahan tanah. Jika yang menentukkan adalah daya dukung tanah dasar, maka daya dukung yang lebih baik adalah cara yang paling efektif untuk mengurangi dimensi yang diperlukan. Jika yang paling menentukan adalah tegangan tarik ijin pada badan dinding, maka menaikkan tegangan tarik ijin adalah cara paling efektif untuk mengurangi dimensi dari dinding penahan tanah tersebut.


II - 7


2.7 CONTOH KASUS Suatu abutmen jembatan terbuat dari pasangan batu setinggi 3 meter dengan lebar 9.7 meter direncanakan untuk dibangun dengan data perencanaan sebagai berikut a. Tanah urugan non-kohesif γ = 1.8 t/m3 = 18 kN/m3, dan φ = 35 ° b. Tanah dasar γ = 1.7 t/m3 = 17 kN/m3, dan φ = 35 °, c = 5 t/m 2 = 50 kPa c. Beban merata pada permukaan tanah = beban lalu lintas = 0.6*1.8 = 0.48 t/m2 = 4.8 kPa d. Angka keamanan terhadap guling yang diinginkan = 2.2 (sesuai persyaratan) e. Angka keamanan terhadap geser yang diinginkan = 2.2 (sesuai persyaratan) f. Tegangan ijin tanah = 20 t/m2 = 200 kPa g. Tidak diijinkan adanya tegangan tarik pada abutmen jembatan pasangan batu tersebut. h. Perencanaan dinding penahan tanah tersebut harus terletak di wilayah gempa/zona 6 dengan koefisien gempa C h untuk bangunan penahan = 0.06, C h untuk tekanan tanah adalah = 0.06, dan Faktor Keutamaan “I” = 0.8 i. Beban dari struktur atas adalah sebagai berikut ( + = keatas/kekanan , - = kebawah/ke kiri) Deskripsi Aksi Aksi Tetap Beban Lalu Lintas Pengaruh Temperatur Arus/Hanyutan/Hidro/Daya Apung Beban Angin Pengaruh Gempa Beban Tumbukan Beban Pelaksanaan

Vertikal (kN) -597.0 -895.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Horisontal (kN) 0.0 0.0 42.0 0.0 0.0 35.0 0.0 0.0

Beban lalu lintas horizontal mempunyai arah ke luar dari pangkal, sehingga diambil = 0 j. Data Tumpuan Struktur Atas Panjang tumpuan minimum 1.1 meter, tinggi balok girder 1.6 meter, posisi atau titik tangkap gaya dari struktur atas Xv = 0.3 meter, Y h = 1.5 m

1.1 meter

balok girder

0.3 m V11

1.6 meter

H12 bearin g

Abutmen Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

Abutmen II - 8

1.5 m


2.7.1 DIMENSI COBA

Surcharge load = q

Xv GW V11

V10 dan H20

GD Yh H12

akibat gempa

V19 dan H20

V10 dan H11

el. 2

akibat surcharge V10 dan H11

H1

H = 3.0

4

el. 3

V7 dan H8

V2

H15 V7 dan H8

V3

akibat tek. tanah el.1

H13

0.2

0.5 m

0.3 1.1

el. 6 H18

V11

V6

1.0

X+

B= 2.5 m

0.5 m 0.2

0.5 m

O

V1

el. 5

Y+

H12

1.6

1.5

H17 V5

H16

0.8

el. 4 V4

0

1.5


II - 9


2.7.2 KOMBINASI BEBAN

Aksi Aksi Tetap Beban Lalu Lintas Pengaruh Temperatur Arus/Hanyutan/Hidro/Daya Apung Beban Angin Pengaruh Gempa Beban Tumbukan Beban Pelaksanaan Tegangan berlebihan yang diperbolehkan

1 X X O X O O O O

2 X X X X O O O O

0

25%

Kom bina 3 4 X X X X O X X X X X O O O O O O

si 5 X O O X O X O O

25%

50%

40%

6 X O O O O O O X

7 X O O O O O X O

30%

50%

Besarnya gaya luar vertical (V11) dan horizontal (H 12) yang bekerja pada Abutmen sesuai dengan Kombinasi Pembebanan tersebut diatas adalah sebagai berikut

Kombinasi 1 Kombinasi 2 Kombinasi 3 Kombinasi 4 Kombinasi 5 Kombinasi 6 Kombinasi 7

Vertikal (kN) -1492.0 -1492.0 -1492.0 -1492.0 -597.0 -597.0 -1492.0

Horisontal (kN) 0.0 42.0 0.0 42.0 35.0 0.0 0.0

2.7.3 DIMENSI, BERAT DAN GAYA GEMPA DARI ELEMEN DINDING

Nomor elemen 1 (pasangan batu) 2 (pasangan batu) 3 (pasangan batu) 4 (beton) 5 (beton) 6 (beton)

Lebar (m) 1.5 1.5 0.0 1.5 0.2 0.2

Tinggi (meter) 0.5 0.1 0.9 0.8 1.0 1.6

Berat=W (kN) -291.00 -34.92 0.00 -291.00 -48.50 -77.60

Gaya Gempa (kN) 13.97 01.68 0.00 13.97 2.33 3.72

Gaya Gempa = W*Ch*I, gaya gempa hanya bekerja pada kombinasi beban yang memperhitungkan pengaruh gempa yaitu kombinasi 5. 2.7.4 TEKANAN TANAH AKTIF COULOMB

Kemiringan dinding penahan β = 0 ° Sudut gesek dinding-tanah δ = 0 ( pada saat terjadi gempa ) Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

II - 10


Sudut gesek dinding-tanah δ

= φ = 35° ( pada saat tidak terjadi gempa )

2.7.4.1 Koefisien Tekanan Tanah Aktif K a =

cos 2 (φ − β )

 sin(φ + δ ) ∗ sin(φ − ω )  cos 2 β ∗ cos(δ + β ) 1 +  cos(δ + β ) ∗ cos(ω − β )  

2

K a = 0.250 (pada saat tidak terjadi gempa ) K a = 0.271 (pada saat terjadi gempa ) 2.7.4.2 Koefisien Tekanan Tanah Aktif Gempa K aG =

cos (φ − β − θ ) 2

 sin(φ + δ ) ∗ sin(φ − ω − θ )  cos β ∗ cos(δ + β + θ ) 1 +  cos(δ + β + θ ) ∗ cos(ω − β )  

2

2

K h = coefisien gempa untuk tanah = C h*I o −1 −1 θ = tan K h = tan ( 0.06 * 0 .8) = 2 .748 K aG = 0.295 Sudut kemiringan tekanan tanah pada saat tidak terjadi gempa = β + δ = 35° Sudut kemiringan tekanan tanah pada saat terjadi gempa = β + δ = 0° 2.7.4.3 Tekanan Tanah Akibat Beban Merata Surcharge (per meter)

Beban merata merupakan beban lalu lintas yang bekerja pada permukaan tanah. Pada kombinasi beban dimana tidak memperhitungkan beban lalu lintas, besarnya tekanan tanah akibat beban merata/surcharge = 0. Resultante tekanan tanah akibat beban merata bekerja pada elevasi ½ H dari dasar dengan kemiringan 35° P q

=

qK a H * Lebar = 34.92 kN

Komponen arah vertikal = V 6 = -34.92*sin 35 ° = -20.01 kN ( ke bawah) Komponen arah horisontal = H 7 = 34.92*cos 35 ° = 28.57 kN ( ke kanan) 2.7.4.4 Tekanan Tanah Aktif Coulomb

Resultante tekanan tanah aktif Coulomb bekerja pada elevasi 1/3 H dari dasar dengan kemiringan = 35° (pada saat tidak terjadi gempa) dan 0 ° (pada saat terjadi gempa). a. Pada saat tidak terjadi gempa Pa = ½ γ K a H2* Lebar = 196.425 kN Komponen arah vertikal = V4 = -196.425*sin 35 ° = -112.554 kN (ke bawah) Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

II - 11


Komponen arah horisontal = H5 = 196.425*cos 35 ° = 160.73 kN (ke kanan) b. Pada saat terjadi gempa Pa = ½ γ K a H2* Lebar = 212.9245 kN Komponen arah vertikal = V4 = -212.93*sin 0 ° = 0 kN (ke bawah) Komponen arah horisontal = H5 = 212.93*cos 0° = 212.93 kN (ke kanan) 2.7.4.5 Tekanan Tanah Tambahan Akibat Gempa

Resultante tekanan tanah tambahan akibat gempa bekerja pada elevasi 2/3 H dari dasar dengan kemiringan 0° Pa = ½ γ (K aG-K a)H2*Lebar Komponen arah vertikal Komponen arah horisontal

= 20.45 kN = V4 = -20.45*sin 0 ° = 0 kN (ke bawah) = H5 = 20.45*cos 0 ° = 20.45 kN ( ke kanan)

2.7.5 GAYA-GAYA YANG BEKERJA UNTUK KOMBINASI PEMBEBANAN 1

Gaya-gaya pada abutmen untuk Kombinasi Pembebanan 1 ditabelkan sebagai berikut Kode V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 H8 V9 H10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 V20

deskripsi Elemen 1 pasangan batu Elemen 2 pasangan batu Elemen 3 pasangan batu Elemen 4 beton Elemen 5 beton Elemen 6 beton Tekanan tanah aktif Tekanan tanah aktif Tekanan tanah surcharge Tekanan tanah surcharge Gaya vertikal Kombinasi 1 Gaya horisontal Kombinasi 1 Gempa elemen 1 Gempa elemen 2 Gempa elemen 3 Gempa elemen 4 Gempa elemen 5 Gempa elemen 6 Tekanan tanah gempa Tekanan tanah gempa

a. Total gaya vertikal b. Total gaya horisontal

Gaya (kN) -291.00 -34.92 .00 -291.00 -48.50 -77.60 -112.54 160.73 -20.01 28.57 -1492.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

X thd O (m) -1.25 -1.25 0.00 -1.25 -1.90 -1.70 -2.00 -2.00 -2.00 -2.00 -1.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Y thd O (m) 0.25 0.55 0.00 1.00 1.90 2.20 1.00 1.00 1.50 1.50 1.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Momen (kN-meter) -363.75 -43.65 0.00 -363.75 -92.15 -131.92 -225.08 160.73 -40.01 42.86 -1939.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

= -2367.57 kN = 189.30 kN


II - 12


c. Total momen guling terhadap titik O = 203.59 kN-meter d. Total momen penahan terhadap titik O = -3199.91 kN-meter 2.7. 6 TEGANGAN PADA TANAH DASAR

Eksentrisitas gaya-gaya pada dasar dinding penahan dihitung sebagai berikut eks

= B − 2

M net V

=

∑

2.5 2

−

(3199.91 − 203 .59 ) = 0.016 meter 2367 .57

Tekanan ke tanah dihitung dengan rumus berikut mak q min

V 6 ∗ eks  = ∑  1 ±  BL  B 

Untuk Kombinasi 1 tidak diijinkan adanya kenaikan daya dukung ijin sehingga tegangan ijin tetap sama yaitu 200 kN/m2. Dari persamaan diatas diperoleh Tekanan maksimum ke tanah = 101.28 kN/m2 < 200 kN/m2 Tekanan minimum ke tanah = 99.38 kN/m2 Tekanan maksimum ternyata lebih kecil dari daya dukung ijin sehingga memenuhi persyaratan. Tekanan minimum jug alebih besar dari 0 sehingga memenuhi persyaratan. 2.7.7 KESTABILAN TERHADAP GULING

Kestabilan struktur terhadap kemungkinan terguling dihitung dengan persamaan berikut : SF guling

=∑

M R

∑ M

O

=

3199.91 203 .59

= 15.717

Angka keamanan terhadap guling lebih besar dari persyaratan (2.2) 2.7.8 KESTABILAN TERHADAP GESER

Ketahanan struktur terhadap kemungkinan struktur bergeser dihitung berdasarkan persamaan 1.3 dimana nilai φ2 biasanya diambil sama dengan φ tanah untuk beton pondasi yang dicor ditempat dan 2/3 dari nilai φ tanah untuk pondasi beton pracetak dengan permukaan halus. Sedangkan nilai c2 biasanya diambil 0.4 dari nilai c (kohesi) tanah SF geser =

( ∑V tan φ 2 + BLc 2 + P p P h

=

2367.57 * tan(30) + 2.5 * 9.7 * 0.4 * 50 + 0 189.3

= 9.783

Angka keamanan terhadap geser lebih besar dari persyaratan (2.2)


II - 13


2.7.9 TEGANGAN TARIK PADA PASANGAN BATU 2.7.9.1 Pengecekan Tegangan Pada Elevasi 0.6 meter Dari Dasar Pondasi

Lebar penampang pada elevasi tersebut adalah 1.5 meter. Dengan cara yang sama seperti diatas dapat ditentukan tekanan tanah yang terjadi sehingga dapat dihitung besarnya gayagaya yang bekerja pada potongan 1. Gaya-gaya yang terjadi ditabelkan sebagai berikut Kode V3 V4 V5 V6 V7 H8 V9 H10 V11 V12 V15 V16 V17 V18 V19 V20

deskripsi Elemen 3 pasangan batu (sebagian) Elemen 4 beton Elemen 5 beton Elemen 6 beton Tekanan tanah aktif Tekanan tanah aktif Tekanan tanah surcharge Tekanan tanah surcharge Gaya vertikal Kombinasi 1 Gaya horizontal Kombinasi 1 Gempa elemen 3 (sebagian) Gempa elemen 4 Gempa elemen 5 Gempa elemen 6 Tekanan tanah gempa Tekanan tanah gempa

Gaya (kN) 0.00 -291.00 -48.50 -77.60 -1492.00 0.00 -16.01 22.86 -72.03 102.87 .00 .00 .00 .00 .00 .00

Lengan gaya ke tepi potongan (m) 1.500 .750 1.400 1.200 .800 .900 1.500 1.200 1.500 .800 .267 .400 1.300 1.600 1.500 1.600

Momen (kN-meter) 0.00 -218.25 -67.90 -93.12 -119.3.60 0.00 -24.01 27.43 -108.04 82.29 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Total gaya vertikal pada potongan 1 = -1903.5 kN Total momen terhadap tepi kanan pada potongan 1 = -1595.2 kN-meter Eksentrisitas pada potongan 1 dihitung sebagai 1.5 1595 .2 B M eks = − net = − =0.09 meter 2 2 1903 .5 V

∑

Tegangan pada potongan dihitung dengan rumus berikut. V  6 ∗ eks  mak q min = 1 ±  BL  B 

∑

Tegangan maksimum pada potongan = 176.9 kN/m2 Tegangan minimum pada potongan = 84.8 kN/m2 Nilai tegangan positif pada potongan menunjukkan tegangan tekan. Tegangan minimum yang terjadi ternyata lebih besar dari 0, yang artinya pada potongan 1 tersebut semua tegangan yang terjadi adalah tekan, sehingga memenuhi persyaratan Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

II - 14


2.7.9.2 Pengecekan Tegangan Pada Elevasi 0.55 meter Dari Dasar Pondasi

Lebar penampang pada elevasi tersebut adalah 1.5 meter. Dengan cara yang sama seperti diatas dapat ditentukan tekanan tanah yang terjadi sehingga dapat dihitung besarnya gayagaya yang bekerja pada potongan 2. Gaya-gaya yang terjadi ditabelkan sebagai berikut Kode V2 V3 V4 V5 V6 V7 H8 V9 H10 V11 V12 V14 V15 V16 V17 V18 V19 V20

deskripsi Elemen 2 pasangan batu (sebagian) Elemen 3 pasangan batu (sebagian) Elemen 4 beton Elemen 5 beton Elemen 6 beton Tekanan tanah aktif Tekanan tanah aktif Tekanan tanah surcharge Tekanan tanah surcharge Gaya vertikal Komb. 1 Gaya horisontak Komb. 1 Gempa elemen 2 (sebagian) Gempa elemen 3 (sebagian) Gempa elemen 4 Gempa elemen 5 Gempa elemen 6 Tekanan tanah gempa Tekanan tanah gempa

Gaya (kN) -17.46 0.00 -291.00 -48.50 -77.60 -1492.00 0.00 -16.34 23.34 -75.06 107.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Lengan gaya ke tepi potongan (m) .750 1.500 .750 1.400 1.200 .800 .550 1.500 1.225 1.500 .817 .225 .283 .050 .950 1.250 1.500 1.633

Momen (kN-meter) -13.10 0.00 -218.25 -67.90 -93.12 -1193.60 0.00 -24.51 28.59 -112.59 87.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Total gaya vertikal pada potongan 2 = -2018.0 kN Total momen terhadap tepi kanan pada potongan 2 = -1608.9 kN-meter Eksentrisitas pada potongan 2 dihitung sebagai B M 1.5 1606.9 eks = − net = − =0.05 meter 2 V 2 2018.0

∑

Tegangan pada potongan dihitung dengan rumus berikut V  6 ∗ eks  mak q min = 1 ±  BL  B 

∑

Tegangan maksimum pada potongan 2 = 164.4 kN/m2 Tegangan minimum pada potongan 2 = 113.0 kN/m2


II - 15


Nilai tegangan positif pada potongan menunjukkan tegangan tekan. Tegangan minimum yang terjadi ternyata lebih besar dari 0, yang artinya pada potongan 2 tersebut semua tegangan yang terjadi adalah tekan, sehingga memenuhi persyaratan

2.7.9.3 Pengecekan Tegangan Pada Elevasi 0.55 meter Dari Dasar Pondasi

Lebar penampang pada elevasi tersebut adalah 1.5 meter. Dengan cara yang sama seperti diatas dapat ditentukan tekanan tanah yang terjadi sehingga dapat dihitung besarnya gayagaya yang bekerja pada potongan 3. Gaya-gaya yang terjadi ditabelkan sebagai berikut Kode

deskripsi

V2 V3 V4 V5 V6 V7 H8 V9 H10 V11 V12 V14 V15 V16 V17 V18 V19 V20

Elemen 2 pasangan batu (sebagian) Elemen 3 pasangan batu (sebagian) Elemen 4 beton Elemen 5 beton Elemen 6 beton Tekanan tanah aktif Tekanan tanah aktif Tekanan tanah surcharge Tekanan tanah surcharge Gaya Vertikal Kombinasi 1 Gaya Horisontak Kombinasi 1 Gempa elemen 2 (sebagian) Gempa elemen 3 (sebagian) Gempa elemen 4 Gempa elemen 5 Gempa elemen 6 Tekanan tanah gempa Tekanan tanah gempa

Gaya (kN) -34.92 0.00 -291.00 -48.50 -77.60 -1492.00 0.00 -16.67 23.81 -78.15 111.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Lengan gaya ke tepi potongan (m) .750 1.500 .750 1.400 1.200 .800 1.000 1.500 1.250 1.500 .833 .050 .300 .500 1.400 1.700 1.500 1.667

Momen (kN-meter) -26.19 0.00 -218.25 -67.90 -93.12 -1193.60 0.00 -25.01 29.76 -117.23 93.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Total gaya vertikal pada potongan 3 = -2038.8 kN Total momen terhadap tepi kanan pada potongan 3 = -1618.5 kN-meter Eksentrisitas pada potongan 3 dihitung sebagai eks

= B − 2

M net V

∑

=

1 .5 2

−

2038 .8 =0.04 meter 1618 .5

Teganan pada potongan dihitung dengan rumus berikut V  6 ∗ eks  mak q min = 1 ±  BL  B 

∑

Tegangan maksimum pada potongan 3 = 164.7 kN/m2 Lampiran : Pedoman Penggunaan Software Komputer

II - 16


Tegangan minimum pada potongan 3

= 115.6 kN/m2

Nilai tegangan positif pada potongan menunjukkan tegangan tekan. Tegangan minimum yang terjadi ternyata lebih besar dari 0, yang artinya pada potongan 3 tersebut semua tegangan yang terjadi adalah tekan, sehingga memenuhi persyaratan.


II - 17

Perencanaan Abutment Tipe Gravitasi

Recommend Documents