Perencanaan Jalan Layang

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN JALAN LAYANG PADA JALAN AKSES BANDARA A. YANI SEMARANG

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana (Strata – 1) Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang

Disusun Oleh : Ovik Yanuar Setyapeni

L2A 002 122

Punto Bangun Wicaksono

L2A 002 126

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2007

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN JALAN LAYANG PADA JALAN AKSES BANDARA A. YANI SEMARANG

Disusun oleh : Ovik Yanuar Setyapeni

L2A 002 122

Punto Bangun Wicaksono

L2A 002 126

Disetujui, Semarang,

Agustus 2007

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Ir. Y.I. Wicaksono, MS NIP. 131 459 536

Ir. Purwanto, MT. M Eng NIP. 131 932 061

Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Ir. Bambang Pudjianto, MT NIP. 131 459 442

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan berkah, rahmat, karunia dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul “ Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A. Yani Semarang “. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat akademis dalam menyelesaikan pendidikan strata-1 (S-1) di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. Dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini banyak pihak telah membantu selama proses penyusunannya. Oleh karena itu melalui kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Bambang Pudjianto, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 2. Ibu Ir. Sri Sangkawati, MS selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 3. Bapak Ir. Arif Hidayat, CES, MT selaku Koordinator Bidang Akademis Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 4. Bapak Ir. Y.I. Wicaksono, MS selaku Dosen Pembimbing I Tugas Akhir yang telah banyak memberikan pengetahuan, arahan, dan dorongan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir. 5. Bapak Ir. Purwanto, MT selaku Dosen Pembimbing II Tugas Akhir yang telah banyak memberikan ilmu, masukan, dan bimbingan serta bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas akhir. 6. Ibu Ir. Siti Hardiyati, SP1, MT selaku Dosen Wali ( 2145 ) penulis di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 7. Seluruh Dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 8. Seluruh staf pengajaran dan perpustakaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 9. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan, nasehat, semangat, dan doa demi kelancaran Tugas Akhir ini.

iii

10. Keluarga Besar Teknik Sipil Angkatan 2002 yang telah memberikan dukungan dan bantuannya. 11. Serta semua pihak yang telah membantu secara moral dan material dalam menyelesaikan Tugas akhir ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi masyarakat dan khususnya bagi kemajuan Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro.

Semarang,

Agustus 2007

Penulis

iv

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ ii KATA PENGANTAR PENGANTAR ........................................................................ ................ iii DAFTAR ISI ...................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR GAMBAR ......................................................................... ................. ix DAFTAR TABEL TABEL ....................................................................................... ........ xii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ ..

1

I.1.

TINJAUAN UMUM ..................................................................... .........

1

I.2.

LATAR BELAKANG ...........................................................................

1

I.3.

MAKSUD DAN TUJUAN ....................................................................

2

I.4.

RUANG LINGKUP DAN PEMBATASAN MASALAH .....................

3

I.5.

LOKASI PROYEK .............................................................................. ..

3

I.6.

SISTEMATIKA PENULISAN ..............................................................

4

BAB II STUDI PUSTAKA ...............................................................................

6

II.1.

TINJAUAN UMUM ..................................................................... .........

6

II.2.

ASPEK LALU LINTAS ........................................................................

6

II.2.1. Definisi Jalan ...............................................................................

6

II.2.2. Klasifikasi Jalan ........................................................................ ..

7

II.2.3. Tipe Jalan ......................................................................... ...........

10

II.2.4. Lajur ................................................................... .........................

10

II.2.5. Analisa Pertumbuhan Lalu Lintas ...............................................

11

II.2.5.1. Lalu lintas harian rata-rata ...........................................

11

II.2.5.2. Volume jam perencanaan .............................................

11

II.2.6. Kendaran Rencana ......................................................................

12

II.2.7. Arus dan Komposisi ....................................................................

12

II.2.8. Tingkat Pelayanan ...................................................................... .

13

ASPEK GEOMETRIK ...........................................................................

16

II.3.1. Aliyemen Horisontal ............................................................ .......

16

II.3.

v

II.3.2. Aliyemen Vertikal ................................................................... .

18

II.4.

ASPEK TANAH ............................................................................ .........

21

II.5.

ASPEK PERKERASAN JALAN ...........................................................

22

II.6.

ASPEK HIDROLOGI .............................................................................

23

II.7.

ASPEK JEMBATAN................................................................... ...........

23

II.7.1. Klasifikasi Jembatan ...................................................................

23

II.7.2. Pembebanan Jembatan ................................................................

25

II.7.3. Perhitungan Struktur Atas .......................................................... .

29

II.7.3.1. Pelat Lantai ..................................................................

29

II.7.3.2. Sandaran .......................................................................

30

II.7.3.3. Diafragma.....................................................................

32

II.7.3.4. Gelagar Jembatan .........................................................

32

II.7.4. Bangunan Struktur Bawah ..........................................................

42

II.7.4.1. Pilar (Pier)....................................................................

42

II.7.4.2. Abutment ......................................................................

42

II.7.4.3. Footing (Pile Cap) .......................................................

43

II.7.4.4. Pondasi .........................................................................

43

ASPEK LALU LINTAS PESAWAT TERBANG .................................

52

BAB III METODOLOGI ................................................................................ .

53

III.1.

TAHAP PERSIAPAN.............................................................................

53

III.2.

TAHAPAN PENULISAN TUGAS AKHIR ..........................................

53

III.3.

PENGUMPULAN DATA ......................................................................

55

II.3.1. Data Sekunder ........................................................................... ..

55

II.3.2. Data Primer ................................................................ .................

56

II.3.3. Data Penunjang .......................................................................... .

57

III.4.

ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA ............................................

57

III.5.

PEMECAHAN MASALAH ..................................................................

58

BAB IV ANALISA DATA ................................................................................

59

IV.1.

TINJAUAN UMUM ..................................................................... .........

59

IV.2.

ANALISA DATA TOPOGRAFI DAN TATA GUNA LAHAN...........

59

II.8.

vi

IV.3.

ANALISA DATA LALU LINTAS ........................................................

59

IV.3.1. Analisa Jumlah Lajur ..................................................................

59

IV.3.2. Pertumbuhan Lalu-lintas Tahun Rencana ...................................

61

IV.3.3. Analisa Kapasitas Jalan ...............................................................

61

IV.3.4. Analisa Derajat Kejenuhan .........................................................

62

IV.4.

ANALISA TERHADAP LANDING DAN TAKE OFF PESAWAT ....

62

IV.5.

ANALISA DATA TANAH ....................................................................

62

IV.5.1. Sondir ............................................................................... ...........

63

IV.5.2. Boring ................................................................................ ..........

63

ANALISA PERENCANAAN ................................................................

64

IV.6.1. Alternatif Pemilihan Struktur ......................................................

64

IV.6.2. Analisa Pemilihan Alternatif Struktur .........................................

64

IV.7.

SPESIFIKASI JALAN LAYANG..........................................................

68

IV.8.

ANALISA GEOMETRIK JALAN LAYANG .......................................

69

IV.8.1. Alinyemen Horisontal ................................................................ .

69

IV.8.2. Alinyemen Vertikal ................................................................... ..

70

BAB V PERHITUNGAN KONSTRUKSI .....................................................

73

V.1.

73

IV.6.

PERHITUNGAN KONSTRUKSI ATAS JALAN LAYANG ............... V.1.1. Perhitungan Sandaran................................................... ...............

73

V.1.2. Plat Lantai Kendaraan ................................................................ .

78

V.1.3. Deck Slab Precast ....................................................................... .

82

V.1.4. Diafragma......................................................................... ...........

86

V.1.5. Balok Girder Prategang ...............................................................

89

V.1.5.1. Spesifikasi teknis ..........................................................

89

V.1.5.2. Analisa penampang balok girder ..................................

91

V.1.5.2.1. Sebelum komposit .....................................................

91

V.1.5.2.2. Gelagar penampang komposit ...................................

93

V.1.5.2.3. Analisa pembebanan balok girder .............................

97

V.1.5.2.4. Check kemampuan penampang terhadap gaya yang bekerja .......................................................................

116

V.1.5.3. Perhitungan gaya prategang .........................................

118

vii

V.2.

V.1.5.3.1. Perencanaan tendon ...................................................

124

V.1.5.3.2. Kehilangan tegangan .................................................

132

V.1.5.3.3. Kontrol tegangan .......................................................

136

V.1.5.3.4. Perhitungan Lendutan ...............................................

141

V.1.5.4. Perhitungan momen kapasitas girder prategang ..........

145

V.1.5.5. Perencanaan tulangan girder ........................................

148

V.1.5.6. Perencanaan shear conector .........................................

152

V.1.5.7. Perencanaan busting steel ............................................

155

V.1.6. Perencanaan elastomeric bearings...............................................

157

V.1.7. Perencanaan pelat injak ...............................................................

159

PERHITUNGAN KONSTRUKSI BAWAH JALAN LAYANG ..........

164

V.2.1. Pilar ............................................................................ ................

164

V.2.1.1. Pembebanan pada pilar ................................................

164

V.2.1.2. Penulangan pilar ...........................................................

179

V.2.2. Abutment .......................................................................... ...........

215

V.2.2.1. Pembebanan pada Abutment ........................................

217

V.2.2.2. Penulangan abutment ...................................................

234

V.2.2.3. Perencanaan wing wall .................................................

261

PERENCANAAN OPRIT (STRUKTUR KAKI SERIBU) ...................

268

V.3.1. Plat Lantai ......................................................................... ..........

268

V.3.2. Perhitungan Portal ...................................................................... .

273

V.3.3. Perhitungan tulangan rangkap balok ...........................................

277

BAB VI PENUTUP ................................................................ ...........................

311

V.3.

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar

1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.16 5.17 5.18 5.19 5.20 5.21 5.22

Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar

5.23 5.24 5.25 5.26 5.27 5.28 5.29 5.30 5.31 5.32

Peta Lokasi Rencana Jalan ....................................................... Lengkung Full Circle .............................................................. . Lengkung Spiral – Circle – Spiral............................................ Lengkung Spiral – Spiral ......................................................... Lengkung Vertikal Cekung ...................................................... Lengkung Vertikal Cembung ................................................... Beban D Pada Lalu lintas Jembatan......................................... Beban Pada Sandaran ............................................................... Pengelompokan Tipe Pondasi .................................................. Pengangkatan Tiang Pancang 1 Titik ....................................... Pengangkatan Tiang Pancang 2 Titik ....................................... Wilayah Imaginer ...................................................... ............... Konstruksi sandaran jalan layang ............................................ Reaksi Perletakan Pipa ............................................................. Rencana Dimensi Sandaran...................................................... Penulangan Sandaran .............................................................. . Rencana Lantai Kendaraan ...................................................... Penyebaran Beban Roda di Tengah Plat .................................. Rencana dimensi Plat ............................................................... Penulangan Plat Lantai Kendaraan .......................................... Letak Deck Slab Precast............................................ ............... Dimensi Deck Slab Precast ...................................................... Perletakan Beban Pada Deck Slab Precast ............................... Penulangan Deck Slab Precast ................................................. Letak Dimensi Balok Diafragma ............................................. Rencana Penulangan Balok Diafragma .................................... Penampang Balok Girder ......................................................... Penampang Balok Girder Sebelum Komposit ......................... Penampang Balok Girder Komposit ........................................ Perletakan Beban Berat Sendiri Balok Girder ......................... Perletakan Beban Diafragma Terhadap Balok Girder ............. Perletakan Beban Plat lantai Jemb. Terhd. Balok Girder......... Perletakan Akibat Beban Hidup “D” Terhadap Balok Girder . Perletakan Akibat Beban Hidup “P”= 1 T” Terhadap Balok Girder ...................................................................... ................. Diagram Garis Pengaruh Untuk Gaya Lintang ( Dx ).............. Diagram Garis Pengaruh Untuk Momen (Mx) ........................ Posisi Letak beban dan Titik Berat Beban Angin .................... Diagram Momen Dalam terhadap Momen Luar ..................... Perletakan Beban Angin terhadap Balok ................................. Kedudukan dan Tinggi Gaya Rem Berkerja ............................ Perletakan Beban Gaya Rem terhadap Balok Girder ............... Daerah Aman Ti dan e ............................................................. Diagram Tegangan Kondisi Awal............................................ Diagram Tegangan Kondisi LOP .............................................

4 17 17 18 19 19 26 27 43 47 48 52 74 74 75 77 78 79 80 81 83 83 84 85 86 87 90 93 97 98 100 102 104 105 108 110 112 112 113 114 115 121 122 123 ix

Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar

5.79 5.80 5.81 5.82 5.83 5.84 5.85 5.86 5.87 5.88 5.89 5.90 5.91 5.92 5.93 5.94 5.95 5.96 5.97

Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar

5.98 5.99 5.100 5.101 5.102 5.103 5.104 5.105 5.106 5.107 5.108 5.109 5.110 5.111 5.112 5.113 5.114 5.115 5.116 5.117 5.118 5.119 5.120 5.121

Gambar 5.122 Gambar 5.123

Rencana Dimensi Abutmen...................................................... Tinjauan Berat Sendiri Abutmen ............................................. Tinjauan bekerjanya beban mati pada tumpuan....................... Titik Berat Tanah Timbunan Terhadap titik A ........................ Gaya Akibat Berat Tanah dan Tekanan Tanah........................ Tinjauan Bekerjanya Gaya Rem dan Traksi............................ Tinjauan Bekerjanya Gaya Gesek pada Tumpuan................... Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa .......................................... Distribusi Beban Pada Kepala Abutmen .................................. Distribusi Pembebanan Pada konsol Pendek ........................... Penulangan Pada Kepala Abutmen .......................................... Gaya – gaya Yang Bekerja Pada Badan Abutmen................... Penulangan Badan Abutmen .................................................... Reaksi Tiang Pancang Abutmen .............................................. Gaya Horisontal Tiang Pancang Abutmen.............................. Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Abutmen ................................. Penulangan Kaki Abutmen ...................................................... Penlangan Berdasarkan Pengangkatan..................................... Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan Untuk Pemancangan ........................................................................... Penulangan Tiang Pancang Abutmen ...................................... Rencana Dimensi Wing Wall ................................................... Gaya – gaya Yang Bekerja Pada Wing Wall .......................... Distribusi Beban Pada Kantilever Wing Wall ......................... Penulangan Wing Wall ............................................................ Tampak Atas Oprit ................................................................... Rencana dimensi Plat ............................................................... Penulangan Plat Lantai Oprit ................................................... Pot. Melintang Oprit ............................................................... Tampak Atas Oprit ................................................................... Tinjauan bekerjanya gaya rem dan traksi................................. Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa .......................................... Bidang Momen Balok Melintang ............................................. Bidang Momen Balok Anak .................................................... Bidang Momen Balok Memanjang .......................................... Penulangan Lentur Balok Melintang ....................................... Potongan Melintang Balok Melintang ..................................... Penulangan lentur Balok Anak................................................. Penampang melintang Balok Anak .......................................... Penulangan lentur Balok Memanjang ...................................... Potongan melintang Balok Memanjang ................................... Gaya Horisontal Tiang Pancang............................................... Penulangan Berdasarkan Pengangkatan ................................... Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan untuk Pemancangan ............................................................ ............... Penampang Melintang Tiang Pancang ..................................... Penulangan Tiang Pancang ......................................................

216 217 219 220 222 224 225 226 234 237 239 240 242 245 247 250 254 255 256 261 262 262 263 267 268 270 270 273 273 275 276 278 278 278 285 286 292 293 299 300 302 305 306 309 310

xi

DAFTAR TABEL Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 4.1

Tabel.4.2 Tabel.4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 5.1 Tabel 5.2 Tabel 5.3 Tabel 5.4 Tabel 5.5 Tabel 5.6 Tabel 5.7 Tabel 5.8 Tabel 5.9 Tabel 5.10 Tabel 5.11 Tabel 5.12 Tabel 5.13 Tabel 5.14 Tabel 5.15 Tabel 5.16 Tabel 5.17 Tabel 5.18 Tabel 5.19 Tabel 5.20 Tabel 5.21 Tabel 5.22 Tabel 5.23 Tabel 5.24

Jumlah Lajur ............................................................................... Ambang Lalu-lintas tahun 1 (Konstruksi Baru) .......................... EMP Untuk Jalan Perkotaan Tak Terbagi ................................... EMP Untuk Jalan Perkotaan Terbagi dan Satu Arah .................. Besarnya Kapasitas Dasar ( Co ) untuk Jalan Perkotaan ............ Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Lebar Jalan ( FCw ) .......... Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Prosentase Arah ( FCsp ) . Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Hambatan Samping (FCsf) Faktor Penyesuaian Ukuran Kota (FCCS) untuk Jalan Perkotaan Standar Penetration Test ............................................................ Penafsiran Hasil Penyelidikan Tanah.......................................... Klasifikasi Tanah-2 ................................................................... .. Kombinasi Pembebanan .............................................................. Volume lalu lintas pada ruas Jl. Puad A. Yani pada jam puncak pagi ...................................................................... ........................ Penentuan frekuensi kejadian ...................................................... Penentuan kelas hambatan samping ............................................ Alternatif pemilihan bangunan atas ............................................ Alternatif pemilihan bangunan bawah ........................................ Alternatif pemilihan jenis pondasi .............................................. Perhitungan Jarak Yb .................................................................. Perhitungan momen Inersia (Ix).................................................. Perhitungan jarak Yb’ ......................................................... ....... Perhitungan momen Inersia (Ix).................................................. Perhitungan Gaya Lintang Akibat Berat Sendiri Balok (Dx) ..... Perhitungan Momen Akibat Berat Sendiri Balok (Mx) .............. Perhitungan Gaya Lintang Akibat Beban Diafragma (Dx)......... Perhitungan Momen Akibat Beban Diafragma (Mx).................. Perhitungan Gaya Lintang Akibat Berat plat perkerasan (Dx) ... Perhitungan Momen Akibat Berat plat perkerasan (Mx) ............ Perhitungan Gaya Lintang Akibat Beban Hidup “D” (Dx) ....... Perhitungan Momen Akibat Beban Hidup “D” (Mx) ................. Perhitungan Gaya Lintang Akibat Beban Angin (Dx)................. Perhitungan Momen Akibat Beban Angin (Mx) ......................... Perhitungan Gaya Lintang Akibat Gaya Rem dan Traksi (Dx) ... Perhitungan Momen Akibat Gaya Rem dan Traksi (Mx)............ Rekapitulasi Perhitungan Gaya Lintang (D) ............................... Rekapitulasi Perhitungan Momen (M) ........................................ Tabel Propertis Strand ............................................................... .. Tabel Propertis Tendon ............................................................... Perhitungan Batas Bawah Tendon ............................................. Perhitungan Batas Atas Tendon ................................................. Perhitungan jarak garis netral tendon .......................................... Perhitungan jarak tendon -1 (Yi) .................................................

10 10 13 13 14 14 15 15 15 21 22 22 28 60 60 61 64 66 66 91 92 94 95 99 99 101 101 103 103 108 110 113 114 115 116 117 117 124 125 126 126 128 128 xii

Tabel 5.25 Tabel 5.26 Tabel 5.27 Tabel 5.28 Tabel 5.29 Tabel 5.30 Tabel 5.31 Tabel 5.32 Tabel 5.33 Tabel 5.34 Tabel 5.35 Tabel 5.36 Tabel 5.37 Tabel 5.38 Tabel 5.39 Tabel 5.40 Tabel 5.41 Tabel 5.42 Tabel 5.43 Tabel 5.44 Tabel 5.45 Tabel 5.46 Tabel 5.47 Tabel 5.48 Tabel 5.49 Tabel 5.50 Tabel 5.51 Tabel 5.52 Tabel 5.53 Tabel 5.54 Tabel 5.55 Tabel 5.56 Tabel 5.57 Tabel 5.58 Tabel 5.59

Perhitungan jarak tendon -2 (Yi) ................................................. Perhitungan jarak tendon -3 (Yi) ................................................. Perhitungan jarak tendon - 4 (Yi) ................................................ Tabel Kehilangan Tegangan ....................................................... Perhitungan Gaya Geser.............................................................. Perhitungan Jarak Tulangan Geser.............................................. Distribusi Gaya Lintang ............................................................. . Hasil q dan s ...................................................................... .......... Perhitungan Jumlah dan Luas Bursting Steel.............................. Luasan Masing-masing Segmen Pilar......................................... Kombinasi Pembebanan Pilar..................................................... Kombinasi Pembebanan I ........................................................... Kombinasi Pembebanan II.......................................................... Kombinasi Pembebanan III......................................................... Kombinasi Pembebanan IV ........................................................ Kombinasi Pembebanan VI ........................................................ Tinjauan Stabilitas Pilar Terhadap Daya Dukung Tanah............ Kombinasi Pembebanan Pada Kolom Pilar ................................ Kombinasi Daya Dukung Kelompok Tiang ................................ Kombinasi Daya Dukung Tiang Pancang Terhadap Beban Luar Luasan Masing-masing Segmen abutmen................................... Luasan Masing-masing Segmen Timbunan Tanah..................... Kombinasi Pembebanan Abutmen.............................................. Kombinasi I Pembebanan Abutmen............................................ Kombinasi II Pembebanan Abutmen .......................................... Kombinasi III Pembebanan Abutmen......................................... Kombinasi IV Pembebanan Abutmen......................................... Kombinasi VI Pembebanan Abutmen......................................... Kombinasi Kontrol Kestabilan Terhadap Daya Dukung Tanah. Pembebanan Pada Konsol Pendek .............................................. Pembebanan Pada Badan abutmen ............................................. Kombinasi Daya Dukung Kelompok Tiang................................ Kombinasi Daya Dukung Tiang Pancang Terhadap Beban Luar Kombinasi Pembebanan Pada SAP 2000 .................................... Rekap Hasil Kombinasi Pembebanan Pada SAP 2000 ...............

129 129 130 136 151 151 153 155 156 165 173 174 174 174 174 175 179 190 196 197 218 220 228 228 229 229 229 230 233 238 240 246 247 274 279

xiii

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

Laporan Tugas Akhir

BAB I PENDAHULUAN

I.1.

TINJAUAN UMUM

Untuk mewujudkan tujuan pembangunan nasional yaitu menciptakan masyarakat adil dan makmur yang merata baik material maupun spiritual berdasarkan Pancasila dan UUD 1945, pemerintah melaksanakan kebijakan pembangunan di segala bidang secara menyeluruh, termasuk di dalamnya pembangunan dalam bidang transportasi. Transportasi merupakan hal yang sangat penting dalam kaitannya dengan pertumbuhan ekonomi suatu wilayah. Seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk yang semakin padat dan perkembangan masyarakat yang semakin maju, maka pergerakan barang dan jasa juga akan meningkat yang harus diimbangi dengan peningkatan sarana dan prasarana transportasi, di antaranya penambahan jaringan jalan dan pengaturan lalu lintas. Menurut UU RI. No. 13 tahun 1980 pasal 3 dan 4 serta PP RI No. 26 tahun 1985 pasal 4 s/d 12 tentang jalan, menyebutkan bahwa jalan mempunyai beberapa peranan penting antara lain : a. Mempunyai peranan strategis di bidang ekonomi, politik, sosial, budaya dan hankam. b. Mendorong pengembangan satuan wilayah pengembangan untuk menjaga keseimbangan antar tingkat perkembangan daerah satu dengan daerah lainnya. c. Membentuk suatu kesatuan sistem jaringan jalan yang mengikat dan menghubungkan pusat-pusat pertumbuhan dengan wilayah yang berada dalam pengaruh pelayanannya dalam suatu hubungan hirarki.

I.2.

LATAR BELAKANG

Bandar Udara A.Yani Semarang merupakan Bandar Udara terpenting di Jawa Tengah. Keberadaan Bandar Udara ini di Kota Semarang yang sekaligus adalah ibukota Propinsi Jawa Tengah menjadikan Bandar Udara ini cukup strategis karena didukung oleh intensitas kegiatan sosial ekonomi yang tinggi. Bandar Udara A.Yani merupakan bagian kegiatan integral dari serangkaian Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

1

Laporan Tugas Akhir

aktivitas di Jawa Tengah. Sebagai kota yang berbasis jasa, Semarang memerlukan sebuah Bandar Udara yang mampu menghubungkan dengan titik global dunia di Asia Tenggara, yaitu Singapura. Dengan diterapkannya kota Semarang sebagai simpul transportasi yang tercantum dalam RTRW Nasional maka pada khususnya prasarana transportasi Bandar Udara A.Yani akan dikembangkan sebagai Bandar Udara Internasional. Untuk itu perlu adanya peningkatan jalan akses ke Bandara, sementara jalan akses yang ada kurang efektif dikarenakan sering terhambat dengan kemacetan yang terjadi di bundaran Kalibanteng dan melewati persimpangan sebidang dengan perlintasan kereta api. Untuk mengatasi masalah tersebut diatas maka perlu peningkatan jalan khususnya untuk jalan akses Bandara A.Yani melalui proyek Pembangunan Jalan Akses Bandara A.Yani. Untuk

melaksanakan

pekerjaan

ini

perencana

menggunakan

Pedoman/Spesifikasi Teknis sesuai Master Plan Pengembangan Bandar Udara A.Yani yang ada serta mengacu pada standar-standar Bidang Pekerjaan Umum/Standar Nasional Indonesia (SNI) yang berlaku. Konstruksi yang digunakan pada jalan akses tersebut berupa konstruksi jalan layang, dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut : •

Keadaan lokasi di sekitar proyek merupakan daerah rawa, tambak dan bersebelahan dengan Kali Siangker sehingga fluktuasi terjadinya rob cukup tinggi khususnya pada musim penghujan, agar lalu lintas tidak terganggu hal tersebut, maka digunakan konstruksi jalan lay ang.

•

I.3.

Aspek estetika.

MAKSUD DAN TUJUAN

I.3.1. Maksud

Maksud dilakukannya perencanaan Jalan Akses Bandara A.Yani adalah : a. Mendukung pengembangan kawasan di sekitar Bandara A.Yani sehingga dapat meningkatkan aksesbilitas kegiatan di bidang ekonomi, sosial, budaya, dan hankam.

Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

2

Laporan Tugas Akhir

b. Meningkatkan pelayanan bagi masyarakat khususnya pengguna transportasi udara agar tercapai tingkat kenyamanan dan keamanan yang optimal. I.3.2. Tujuan

Tujuan dilakukannya perencanaan Jalan Akses Bandara A.Yani adalah : a. Mengurangi tingkat kemacetan yang terjadi di bundaran Kalibanteng. b. Menghindari resiko terjadinya kecelakaan yang disebabkan oleh adanya pertemuan sebidang antara jalan masuk menuju Bandara A.Yani

dengan

lintasan kereta api.

I.4.

RUANG LINGKUP DAN PEMBATASAN MASALAH

Pada perencanaan sistem transportasi suatu hal yang perlu diperhatikan adalah pengidentifikasian masalah. Bahan-bahan yang diperoleh dari hasil survey atau hasil investigasi bertindak sebagai input permasalahan yang akan dipecahkan untuk menentukan kebijaksanaan yang akan diambil. Pembatasan masalah pada perencanaan Jalan Akses Bandara A.Yani adalah sebagai berikut : c. Jalan yang direncanakan merupakan jalan baru sehingga studi dimulai dari awal. d. Pada tugas akhir ini pembahasan lebih dititik beratkan pada perencanaan jalan akses bandara dari setelah jembatan Siangker hingga sebelum lahan parkir bandara. e. Pada tugas akhir ini tidak melakukan perancangan bangunan-bangunan penunjang jalan (jembatan).


3

Laporan Tugas Akhir

I.5.

LOKASI PROYEK

Lokasi dilaksanakannya pekerjaan perencanaan Jalan Akses Bandar Udara A. Yani Semarang adalah sebagai berikut :

KAWASAN BANDARA A. YANI

U Gambar 1.1. Peta Lokasi Rencana Jalan

I.6.

SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan Tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I.

PENDAHULUAN Pada bab ini membahas tentang tinjauan umum, latar belakang, maksud dan tujuan, pembatasan masalah, lokasi proyek, dan sistematika penulisan.


4

Laporan Tugas Akhir

BAB II

STUDI PUSTAKA Pada bab ini membahas mengenai teori-teori serta studi-studi yang dijadikan acuan dalam perencanaan alternatif dan analisis perancangan detail terpilih.

BAB III

METODOLOGI Mencakup tahap

persiapan, tahap penulisan laporan, survey dan

pengumpulan data serta analisa data. BAB IV

ANALISA DATA Pada bab ini membahas mengenai penganalisaan data-data yang diperlukan dalam perencanaan.

BAB V

PERHITUNGAN KONSTRUKSI Pada bab ini membahas mengenai kelanjutan dari analisa data dengan melakukan perhitungan-perhitungan perencanaan berdasarkan datadata hasil analisa.

BAB VI

PENUTUP Pada bab ini membahas kesimpulan dari hasil pengolahan data serta saran-saran dalam pelaksanaan.


5

Laporan Tugas Akhir

BAB II STUDI PUSTAKA

II.1.

TINJAUAN UMUM

Untuk mengatasi dan memecahkan masalah yang berkaitan dengan perencanaan jalan akses Bandara Ahmad Yani, baik untuk menganalisa data ataupun merencanakan konstruksi yang menyangkut cara analisis, perhitungan teknis, maupun analisa tanah. Maka pada bagian ini kami menguraikan secara global pemakaian rumus-rumus dan persamaan yang berkaitan dengan jalan yang akan digunakan untuk pemecahan masalah. Berikut beberapa aspek studi pustaka yang diperlukan untuk memberikan gambaran terhadap proses perencanaan jalan : 1. Aspek lalu-lintas. 2. Aspek geometrik. 3. Aspek tanah. 4. Aspek perkerasan. 5. Aspek hidrologi. 6. Aspek jembatan 7. Aspek lalu lintas pesawat terbang

II.2.

ASPEK LALU LINTAS

II.2.1. Definisi Jalan

Menurut Undang-Undang No. 13 Tahun 1980, jalan merupakan suatu prasarana perhubungan darat dalam bentuk apapun yang meliputi segala bagian jalan termasuk bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang diperuntukkan bagi lalu-lintas. Bangunan pelengkap jalan adalah bangunan yang tidak dapat dipisahkan dari jalan, antara lain : jembatan, overpass ( lintas atas ), Underpass (lintas bawah), tempat parkir, gorong-gorong, tembok penahan dan saluran air jalan. Yang termasuk perlengkapan jalan antara lain : rambu-rambu jalan, rambu-rambu lalu-lintas, tanda-tanda jalan, pagar pengaman lalu-lintas, pagar dan patok daerah milik jalan. Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

6

Laporan Tugas Akhir

Dalam perencanaan akses masuk bandara A.Yani didefinisikan sebagai segmen jalan perkotaan / semi perkotaan yaitu jalan yang mempunyai perkembangan secara permanen dan menerus sepanjang seluruh atau hampir seluruh jalan, minimum pada satu sisi jalan, apakah berupa perkembangan lahan atau bukan.

II.2.2. Klasifikasi Jalan

Klasifikasi fungsional seperti dijabarkan dalam UU Republik Indonesia No.38 tahun 2004 Tentang Jalan (pasal 7 dan 8) dan dalam Standar Perencanaan Geometrik Jalan Perkotaan 1992 dibagi dalam dua sis tem jaringan yaitu:

1. Sistem Jaringan Jalan Primer

Sistem jaringan jalan primer disusun mengikuti ketentuan peraturan tata ruang dan struktur pembangunan wilayah tingkat nasional, yang menghubungkan simpul-simpul jasa distribusi sebagai berikut :

• Dalam kesatuan wilayah pengembangan menghubungkan secara menerus kota jenjang kesatu, kota jenjang kedua, kota jenjang ketiga, dan kota jenjang di bawahnya.

• Menghubungkan kota jenjang kesatu dengan kota jenjang kesatu antara satuan wilayah pengembangan.

Fungsi jalan dalam sistem jaringan primer dibedakan sebagai berikut : a. Jalan Arteri Primer Jalan arteri primer menghubungkan kota jenjang kesatu yang terletak berdampingan atau menghubungkan kota jenjang kesatu dengan kota jenjang kedua. Persyaratan jalan arteri primer adalah :

•

Kecepatan rencana minimal 60 km/jam.

•

Lebar jalan minimal 8 meter.

•

Kapasitas lebih besar daripada volume lalu lintas rata-rata.

•

Lalu lintas jarak jauh tidak boleh terganggu oleh lalu lintas ulang alik, lalu lintas lokal dan kegiatan lokal.


7

Laporan Tugas Akhir

•

Jalan masuk dibatasi secara efisien.

•

Jalan persimpangan dengan pengaturan tertentu tidak mengurangi kecepatan rencana dan kapasitas jalan.

•

Tidak terputus walaupun memasuki kota.

•

Persyaratan teknis jalan masuk ditetapkan oleh menteri.

b. Jalan Kolektor Primer Jalan kolektor primer menghubungkan kota jenjang kedua dengan kota jenjang kedua atau menghubungkan kota jenjang kedua dengan kota jenjang ketiga. Persyaratan jalan kolektor primer adalah :

•


•


•

Kapasitas sama dengan atau lebih besar daripada volume lalu lintas ratarata.

•

Jalan masuk dibatasi, direncanakan sehingga tidak mengurangi kecepatan rencana dan kapasitas jalan.

•

Tidak terputus walaupun memasuki kota.

c. Jalan Lokal Primer Jalan lokal primer menghubungkan kota jenjang kesatu dengan persil atau menghubungkan kota jenjang kedua dengan persil atau menghubungkan kota jenjang ketiga dengan di bawahnya, kota jenjang ketiga dengan persil atau di bawah kota jenjang ketiga sampai persil. Persyaratan jalan lokal primer adalah :

•


•


•

Tidak terputus walaupun melewati desa.

2. Sistem Jaringan Jalan Sekunder

Sistem jaringan jalan sekunder disusun mengikuti ketentuan tata ruang kota yang menghubungkan kawasan-kawasan yang mempunyai fungsi primer, fungsi sekunder kesatu, fungsi sekunder kedua dan seterusnya sampai perumahan.


8

Laporan Tugas Akhir

Fungsi jalan dalam sistem jaringan jalan sekunder dibedakan sebagai berikut : a. Jalan Arteri Sekunder Jalan arteri sekunder menghubungkan kawasan primer dengan kawasan sekunder kesatu atau menghubungkan kawasan sekunder kesatu dengan kawasan sekunder kesatu atau kawasan sekunder kesatu dengan kawasan sekunder kedua. Berikut persyaratan jalan arteri sekunder :

•


•

Lebar badan jalan minimal 8 meter.

•

Kapasitas sama atau lebih besar dari volume lalu lintas rata-rata.

•

Lalulintas cepat tidak boleh terganggu oleh lalu lintas lambat.

•

Persimpangan dengan pengaturan tertentu, tidak mengurangi kecepatan dan kapasitas jalan.

b. Jalan Kolektor Sekunder Jalan kolektor sekunder menghubungkan kawasan sekunder kedua dengan kawasan sekunder kedua atau kawasan sekunder kedua dengan kawasan sekunder ketiga. Berikut persyaratan jalan kolektor sekunder :

•


•


c. Jalan Lokal Sekunder Jalan lokal sekunder menghubungkan kawasan sekunder kesatu dengan

perumahan,

kawasan

sekunder

kedua

dengan

perumahan,

menghubungkan kawasan sekunder ketiga dengan kawasan perumahan dan seterusnya. Berikut persyaratan jalan lokal sekunder :

•


•


•

Persyaratan teknik diperuntukkan bagi kendaraan beroda tiga/ lebih.

•

Lebar badan jalan tidak diperuntukan bagi kendaraan beroda tiga atau lebih, minimal 3,5 meter.


9

Laporan Tugas Akhir

II.2.3. Tipe Jalan

Tipe jalan ditentukan sebagai jumlah lajur dan arah pada suatu ruas jalan dimana masing-masing tipe mempunyai keadaan dasar ( karakteristik geometrik ) jalan yang digunakan untuk menentukan kecepatan arus bebas dan kapasitas jalan. Menurut MKJI ( Manual Kapasitas Jalan Indonesia ) 1997 tipe jalan perkotaan dibedakan menjadi : 

Jalan dua lajur – dua arah tak terbagi ( 2/2 UD )



Jalan empat lajur – dua arah tak terbagi ( 4/2 UD )



Jalan empat lajur – dua arah terbagi ( 4/2 D )



Jalan enam lajur – dua arah terbagi ( 6/2 D )



Jalan satu arah (1-3/1)

II.2.4. Lajur

Lajur adalah bagian jalur lalu-lintas yang memanjang, dibatasi oleh marka lajur jalan, memiliki lebar yang cukup untuk dilewati suatu kendaraan bermotor sesuai dengan volume lalu-lintas kendaraan rencana. Lebar lajur tergantung pada kecepatan dan jenis kendaraan rencana. Penetapan jumlah lajur mengacu pada MKJI 1997 berdasarkan tingkat kinerja yang direncanakan, dimana untuk suatu ruas jalan tingkat kinerja dinyatakan oleh perbandingan antara volume terhadap kapasitas yang nilainya lebih dari 0,75. Tabel 2.1

Jumlah Lajur

Lebar jalur efektif W Ce (m)

Jumlah lajur

5 – 10,5

2

10,5 – 16

4

Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.2

Ambang Lalu-lintas tahun 1 (Konstruksi Baru)

Kondisi

Ambang arus lalu-lintas tahun ke 1 Tipe jalan/lebar jalur lalu-lintas (m)

Tipe alinyemen

Hambatan samping

Datar

4/2 D

6/2 D

12 m

14 m

21 m

Rendah

650-950

650-1500

>2000

Tinggi

550-700

550-1350

>1600

Sumber : MKJI 1997


10

Laporan Tugas Akhir

II.2.5. Analisa Pertumbuhan Lalu Lintas

Untuk memperkirakan pertumbuhan lalu-lintas di masa yang akan datang dapat dihitung dengan memakai rumus eksponensial sebagai berikut : LHR n = LHR0 (1 + i ) n

Dimana : LHRn

=

LHR tahun rencana

LHR0

=

LHR awal

i

=

faktor perkembangan lalu-lintas (%)

n

=

umur rencana

II.2.5.1. Lalu lintas harian rata-rata

Lalu-lintas harian rata-rata adalah jumlah rata-rata lalu-lintas kendaraan bermotor beroda empat atau lebih yang dicatat selama 24 jam sehari untuk kedua jurusan. Ada dua jenis LHR yaitu : LHRT

= Jumlah lalu-lintas dalam satu tahun / 365 hari

LHR

=

Jumlah lalu-lintas selama pengamatan / lama pengamatan

II.2.5.2. Volume jam perencanaan

Volume jam perencanaan (VJP) adalah prakiraan volume lalu lintas pada jam sibuk rencana lalu lintas dan dinyatakan dalam smp/jam. Arus rencana bervariasi dari jam ke jam berikut dalam satu hari, oleh karena itu akan sesuai jika volume lalu lintas dalam 1 jam dipergunakan. Volume 1 jam yang dapat digunakan sebagai VJP haruslah sedemikian rupa sehingga :

• Volume tersebut tidak boleh terlalu sering terdapat pada distribusi arus lalu lintas setiap jam untuk periode satu tahun.

• Apabila terdapat volume lalu lintas per jam melebihi VJP, maka kelebihan tersebut tidak boleh mempunyai nilai yang terlalu besar.

• Volume tersebut tidak boleh mempunyai nilai yang sangat besar, sehingga akan menyebabkan jalan menjadi lengang. VJP = Q DH = LHRT * k


11

Laporan Tugas Akhir

Dimana : LHRT

=

Faktor k =

Lalu-lintas harian rata-rata tahunan (kend/hari) Faktor volume lalu-lintas pada jam sibuk

II.2.6. Kendaraan Rencana

Kendaraan rencana adalah kendaraan yang merupakan wakil dari kelompoknya yang digunakan untuk merencanakan bagian-bagian jalan raya. Untuk perencanaan geometrik jalan, ukuran lebar kendaraan rencana akan mempengaruhi lebar lajur yang dibutuhkan. Sifat membelok kendaraan akan mempengaruhi perencanaan tikungan dan lebar median dimana kendaraan diperkenankan untuk memutar. Kemampuan kendaraan akan mempengaruhi tingkat kelandaian yang dipilih, dan tinggi tempat duduk pengemudi akan mempengaruhi jarak pandang pengemudi. Kendaraan rencana dimasukkan ke dalam tiga kelompok :

• Kendaraan ringan (LV) meliputi mobil penumpang, minibus, pick up, truk kecil, jeep atau kendaraan bermotor dua as beroda empat dengan jarak as 2,03,0 m (klasifikasi Bina Marga).

• Kendaraan berat (HV) meliputi truk dan bus atau kendaraan bermotor dengan jarak as lebih dari 3,50 m. Biasanya beroda lebih dari empat (klasifikasi Bina Marga).

• Sepeda motor (MC) merupakan kendaraan bermotor beroda dua atau tiga (klasifikasi Bina Marga).

II.2.7. Arus dan Komposisi

Arus lalu-lintas adalah jumlah kendaraan yang melalui suatu titik pada ruas jalan tertentu persatuan waktu yang dinyatakan dalam satuan kend/jam. Semua nilai arus lalu lintas (per arah dan total) di konversikan menjadi satuan mobil penumpang (smp) dengan menggunakan ekivalensi mobil penumpang (emp) yang diturunkan secara empiris untuk berbagai tipe kendaraan.


12

Laporan Tugas Akhir

Menentukan ekivalensi mobil penumpang (emp) berdasarkan MKJI, 1997, seperti yang terlihat pada tabel 2.3 dan 2.4 berikut ini : Tabel 2.3

EMP Untuk Jalan Perkotaan Tak Terbagi

Tipe Jalan : Tak Terbagi

Arus Lalu Lintas Total Dua Arah (kend/jam)

Dua lajur tak terbagi (2/2 UD)

0 ≥ 1800

Empat lajur tak terbagi (4/2 UD)

0 ≥ 1800

EMP HV

Lebar Jalur Lalu Lintas Wc (m)

≤6 1,3 1,2 1,3

>6

0,5 0,35

1,2

0,4 0,25 0,40 0,25


EMP Untuk Jalan Perkotaan Terbagi dan Satu Arah

Tipe Jalan : Jalan Satu Arah dan Jalan Terbagi

Arus Lalu Lintas per lajur (kend/jam)

Dua lajur dan satu arah (2/1) dan empat lajur terbagi (4/2 D) Tiga lajur dan satu arah (2/1) dan enam lajur terbagi (4/2 D)

EMP HV

MC

0 ≥ 1800

1,3 1,2 1,3

0,4 0,25 0,4

0 ≥ 1800

1,2

0,25

Sumber : MKJI 1997

II.2.8. Tingkat Pelayanan

Evaluasi terhadap tingkat pelayanan dimaksudkan untuk mengetahui apakah suatu jalan masih mampu memberikan pelayanan yang memadai bagi pemakai. Beberapa hal yang masih menjadi tolok ukur layak / tidaknya pelayanan suatu jalan adalah : 

Kecepatan arus bebas (FV) Kecepatan arus bebas (FV) didefinisikan sebagai kecepatan pada tingkat arus nol, yaitu kecepatan yang akan dipilih pengemudi jika mengendarai kendaraan bermotor tanpa dipengaruhi oleh kendaraan bermotor lain di jalan. Persamaan untuk penentuan kecepatan arus bebas : FV = ( FV 0 + FV W ) * FFV SF * FFV CS


13

Laporan Tugas Akhir

Dimana : FV

=

kecepatan arus bebas kendaraan ringan pada kondisi lapangan (km/jam).



FV 0

=

kecepatan arus bebas dasar kendaraan.

FV W

=

penyesuaian kecepatan untuk lebar jalan (km/jam).

FFV SF

=

faktor penyesuaian untuk hambatan samping

FFV CS

=

faktor penyesuaian kecepatan untuk ukuran kota.

Kapasitas ( C ) C = Co * FCw * FCsp * FCsf * FCcs Dimana : C

=

kapasitas jalan (smp/jam)

Co

=

kapasitas dasar

FCw

=

faktor penyesuaian lebar jalan

FCsp

=

faktor pemisahan arah

FCsf

=

faktor akibat hambatan samping dan bahu jalan

FCcs

=

faktor penyesuaian ukuran kota

Tabel 2.5

Besarnya Kapasitas Dasar ( Co ) untuk Jalan Perkotaan

Tipe Jalan Empat lajur terbagi atau jalan satu arah Empat lajur tak terbagi Dua lajur tak terbagi Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.6

Kapasitas Dasar (smp/jam) 1650

Catatan Per lajur

1500

Per lajur

2900

Total dua lajur

Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Lebar Jalan ( FCw )

Tipe Jalan

Empat lajur terbagi atau jalan satu arah

Lebar Lajur Lalu Lintas Efektif Wc (m) Per lajur 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00


FCw

0,92 0,96 1,00 1,04 1,08

14

Laporan Tugas Akhir

Tipe Jalan

Lebar Lajur Lalu Lintas Efektif Wc (m)

Empat lajur tak terbagi

Dua lajur tak terbagi

FCw

Per lajur 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00

0,91 0,95 1,00 1,05 1,09

Total lajur 5 6 7 8 9 10 11

0,56 0,87 1,00 1,14 1,25 1,29 1,34


Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Prosentase Arah ( FCsp )

Pemisah Arah SP % - % FCsp

Dua lajur 2/2

Empat lajur 4/2 Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.8

50 -50

55 – 45

60 - 40

65 - 35

70 - 30

1,00

0,97

0,94

0,91

0,88

1,00

0,985

0,97

0,955

0,95

Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Hambatan Samping (FCsf)

FCsf Kelas Hambatan Samping

Sangat rendah Rendah Sedang Tinggi Sangat tinggi Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.9

Lebar Bahu Efektif W S ≤ 0,5 0,94 0,92 0,89 0,82 0,73

1,0 0,96 0,94 0,92 0,86 0,79

1,5 0,99 0,97 0,96 0,90 0,85

≥ 2,0 1,01 1,00 0,98 0,95 0,91

Faktor Penyesuaian Ukuran Kota (FCCS) untuk Jalan Perkotaan

Ukuran Kota (Juta Penduduk)

Faktor Penyesuaian Untuk Ukuran Kota

< 0,1 0,1 - 0,5 0,5 - 1,0 1,0 - 3,0

0,86 0,90 0,94 1,00

> 3,0 Sumber : MKJI 1997

1,04


15

Laporan Tugas Akhir 

Degree Of Saturation ( Derajat Kejenuhan / DS ) DS yaitu perbandingan antara volume dengan kapasitas. Perbandingan tersebut menunjukkan kepadatan lalu-lintas dan kebebasan bagi kendaraan. Bila DS < 0,75 maka jalan tersebut masih layak, dan Bila DS > 0,75 maka harus dilakukan pelebaran atau dilakukan traffic management pada ruas jalan tersebut. Hubungan antara tingkat pelayanan dan kapasitas ditunjukan berdasarkan persamaan berikut : DS =

Q DH C

Dimana : Q DH

=

volume jam perencanaan (smp/jam)

C

=

kapasitas jalan (smp/jam)

II.3.

ASPEK GEOMETRIK

Perencanaan geometrik akan memberikan bentuk fisik jalan dalam proyeksi arah horisontal dan vertikal serta detail elevasi permukaan jalan pada tikungan.

II.3.1. Aliyemen Horisontal

Adalah proyeksi rencana sumbu jalan tegak lurus bidang datar yang terdiri dari garis lurus dan garis lengkung. Perencanaan alinyemen horisontal bertujuan untuk menjamin keselamatan dan kenyamanan pemakai jalan. Macam-macam lengkung horisontal : 1. Full Circle Full Circle hanya dapat dipilih untuk radius lengkung yang besar, dimana superelevasi (kemiringan) yang dibutuhkan < 3%. Rumus yang digunakan : Tc

= Rc * tan ½β

Ec

= Rc * ( sec ½β - 1 ) = Tc tan ¼β

Lc

= 2π/360 * β * Rc = 0,01745* β * Rc


16

Laporan Tugas Akhir

Gambar 2.1.

Lengkung Full Circle

2. Spiral – Circle – Spiral Karena ada kendala menggunakan R yang besar, maka lengkung yang digunakan adalah Spiral – Circle – Spiral (S-C-S). Dengan tipe ini, maka terdapat lengkung peralihan yang menghubungkan bagian lurus (tangent) dengan lengkung sederhana (circle) yang berbentuk spiral (clithoid). Rumus yang digunakan : R min =

V R2 127(e max + f )

Tc

= ( Rc + βRc ) * tan ½ β + (X-Rc sin Өs)

E

= { ( Rc + βRc ) / ( cos ½ β )}- Rc

Lc

= (β - 2Өs ) πRc / 180

Gambar 2.2.

, Dimana f = 0,14 s/d 0,24

Lengkung Spiral – Circle – Spiral


17

Laporan Tugas Akhir

3. Spiral – Spiral Lengkung horisontal bentuk spiral-spiral ( S-S ) adalah lengkung tanpa busur lingkaran ( Lc = 0 ). Lengkung S-S sebaiknya dihindari kecuali keadaan terpaksa. Rumus yang digunakan : Өs

= ½β

Ls

= (Өs * π * Rc)/90

Gambar 2.3.

Lengkung Spiral – Spiral

II.3.2. Aliyemen Vertikal

Alinyemen vertikal adalah garis potong y ang dibentuk oleh bidang vertikal yang melalui sumbu jalan, yang menggambarkan elevasi permukaan jalan sehingga dapat menambah keamanan dan kenyamanan pemakai jalan. Faktor perencanaan alinyemen vertikal adalah kelandaian dan lengkung vertikalnya. Rumus Yang digunakan : A = |g1 – g2|= ……..% E =

A * Lv 800

Dimana : A

=

selisih kelandaian mutlak (harga +)

Lv

=

panjang lengkung vertikal (m)

PLV

=

titik awal lengkung vertikal


18

Laporan Tugas Akhir

PPV

=

titik pertemuan kedua kelandaian

PTV

=

titik akhir lengkung vertikal

Gambar 2.5.

Gambar 2.4.

Lengkung Vertikal Cembung

Lengkung Vertikal Cekung

1. Panjang lengkung Vertikal Cekung tergantung : a. Jarak penyinaran lampu kendaraan Untuk kondisi jarak penyinaran < panjang lengkung Rumus : Lv =

( A * S 2 ) (150 + 3,5 * S )

Untuk kondisi jarak penyinaran > panjang lengkung Rumus : Lv = 2 * S -

(150 + 3,5 * S ) A

b. Jarak pandangan bebas dibawah bangunan c. Persyaratan drainase Rumus : Lv = 50 * A


19

Laporan Tugas Akhir

d. Kenyamanan pengemudi Rumus : Lv =

A * V R

2

380

e. Keluwesan bentuk Dimana : Lv

=

panjang minimum lengkung vertikal

S

=

jarak penyinaran

A

=

perbedaan aljabar kedua landai ( g 1-g 2) (%)

V R

=

kecepatan rencana (km/jam)

2. Panjang lengkung Vertikal Cembung tergantung : a. Jarak pandang henti Untuk kondisi jarak pandang henti < panjang lengkung Rumus : Lv =

( A * S 2 ) 399

Untuk kondisi jarak pandang henti > panjang lengkung Rumus : Lv = 2 * S -

399 A

b. Jarak pandang menyiap Untuk kondisi jarak pandang menyiap < panjang lengkung Rumus : Lv =

( A * S 2 ) 960

Untuk kondisi jarak pandang menyiap > panjang lengkung Rumus : Lv = 2 * S -

960 A

c. Kebutuhan akan drainase Rumus : Lv = 50 * A Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

20

Laporan Tugas Akhir

d. Kebutuhan kenyamanan perjalanan Rumus : Lv =

A * V R

2

360

Dimana :

II.4.

Lv

=

panjang minimum lengkung vertikal

S

=

jarak pandang

A

=

perbedaan aljabar kedua landai ( g 1-g 2) (%)

V R

=

kecepatan rencana (km/jam)

ASPEK TANAH

Penyelidikan tanah merupakan dasar bagi penentuan jenis dan kedalaman pondasi. Data tanah dari hasil percobaan dianalisa dan dihitung daya dukung tanahnya sehingga kemudian dapat ditentukan jenis pondasi yang cocok.

1. Standar Penetration Test N = 15 + ½ (N’ – 15) dimana : N

=

nilai SPT setelah dikoreksi

N’

=

nilai SPT yang diukur dengan catatan percobaan N’ > 15

Tabel 2.10.

Standar Penetration Test

Tingkat Kepadatan Dr Sangat lepas < 0,2 Lepas 0,2 - 0,4 Agak padat 0,4 - 0,6 Padat 0,6 - 0,8 Sangat Padat 0,8 - 1,0 Sumber : Pondation Engineering, Ralph.: 1973

N <4 4-10 10-30 30 - 50 > 50

Φ < 30 30 – 35 35 – 40 40 – 45 45

2. Sondir Test Penafsiran dengan menggunakan alat sondir dapat dilihat pada tabel berikut.


21

Laporan Tugas Akhir `Tabel 2.11.

Penafsiran Hasil Penyelidikan Tanah 2

Hasil Sondir (kg/cm ) qc

Fs

Klasifikasi

6

0,15 - 0,40 Humus, lempung sangat lunak 0,20 Pasir kelanauan lepas, pasir sangat halus 6 - 10 0,20 - 0,60 Lempung lembek kelanauan 0,10 Kerikil lepas 10 - 30 0,10 - 0,40 Pasir lepas 0,80 - 2,00 Lempung agak kenyal 1,50 Pasir kelanauan, agak padat 30 - 60 1,00 - 3,00 Lempung kelanauan, agak kenyal 3,00 Lempung kerikil kenyal 150 - 300 1,00 - 2,00 Pasir padat, kerikil, kasar, sangat padat Sumber : Penetrometer and Soil Exploration, Sanglerat : 1972

3. Dari hasil Boring Log Analisa dapat dilihat dari hasil boring log di lapangan (perlu diperhatikan letak kedalaman Muka Air Tanah). Tabel 2.12.

Klasifikasi Tanah-2

N – Values (SPT) 0–2 2–4 4–8 8 – 16 16 – 32 > 32 Sumber: Soil Mechanic and Fondation, Punmia : 1981

Consistensy Very soft Soft Medium soft Stiff Very Stiff Hard

Dari ketiga analisa diatas dapat ditentukan jenis pondasi yang akan digunakan dan dapat pula diketahui kekuatan tanah berdasarkan jenis pondasi yang dipilih.

II.5.

ASPEK PERKERASAN JALAN

Merupakan bagian dari struktur atas konstruksi jalan yang memiliki ketebalan, kekuatan, dan kekakuan serta kestabilan tertentu agar mampu menyalurkan beban lalu-lintas diatasnya ke balok melintang dengan lebih aman.


22

Laporan Tugas Akhir

Berdasarkan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi : 1. Konstruksi perkerasan lentur (fexible pavement). 2. Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement).

II.6.

ASPEK HIDROLOGI

Dalam perencanaan suatu jalan tinjauan hidrologi memegang peranan penting terutama yang berkaitan dengan dimensi saluran drainase. Fungsi dari perencanaan drainase yaitu untuk membuat air hujan secepat mungkin dialirkan sehingga tidak terjadi genangan air dalam waktu yang lama. Akibat dengan terjadinya genangan air akan menyebabkan cepatnya kerusakan konstruksi jalan.

II.7.

ASPEK JEMBATAN

II.7.1. Klasifikasi Jembatan

Ditinjau dari sistem strukturnya maka jembatan dapat dibedakan menjadi: 1. Jembatan Lengkung ( Arch bridge) Pelengkung

adalah

bentuk

struktur

non-linear

yang

mempunyai

kemampuan sangat tinggi terhadap respon momen lengkung. Yang membedakan bentuk pelengkung dengan bentuk pelengkung dengan bentuk-bentuk lainnya adalah bahwa kedua perletakan ujungnya berupa sendi sehingga pada perletakan tidak diijinkan adanya pergerakan ke arah horisontal. Jembatan pelengkung banyak digunakan untuk menghubungkan tepian sungai atau ngarai dan dapat dibuat dengan bahan baja maupun beton. Jembatan lengkung merupakan salah satu bentuk yang paling indah diantara jembatan yang ada. Jembatan ini cocok digunakan pada bentang jembatan antara 60-80m 2. Jembatan Gelagar ( Beam bridge) Jembatan bentuk gelagar terdiri dari lebih dari satu gelagar tunggal yang terbuat dari bahan beton, baja atau beton prategang. Jembatan dirangkai dengan diafragma, dan pada umumnya menyatu secara kaku dengan pelat yang merupakan lantai lalu lintas. Jembatan beton prategang menggunakan beton yang diberikan gaya prategang awal untuk mengimbangi tegangan yang terjadi akibat beban. Jembatan ini bisa menggunakan post-tensioning dan pre-tensioning. Pada Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

23

Laporan Tugas Akhir

post tensioning tendon prategang ditempatkan di dalam duct setelah beton mengeras. Pada pre tensioning beton dituang mengelilingi tendon prategang yang sudah ditegangkan terlebih dahulu. Jembatan ini cocok digunakan pada bentang jembatan antara 20 - 30 m, Tinggi pilar + 1/3 kedalaman pondasi melebihi 15 m. 3. Jembatan Kantilever Jembatan kantilever memanfaatkan konstruksi jepit-bebas sebagai elemen pendukung lantai lalu lintas. Jembatan ini dibuat dari baja dengan struktur rangka maupun beton. Apabila pada jembatan baja kekakuan momen diperoleh dari gelagar menerus, pada beton jepit dapat tercipta dengan membuat struktur yang monolith dengan pangkal jembatan. Salah satu kelebihan kantilever adalah bahwa selama proses pembuatan jembatan dapat dibangun menjauh dari pangkal atau pilar, tanpa dibutuhkannya perancah. Jembatan ini cocok digunakan pada bentang melebihi 80,00 meter ( > 80 m ) 4. Jembatan Gantung (Suspension Bridge) Sistem struktur jembatan gantung berupa kabel utama ( main Cable) yang memikul kabel gantung. Kabel utama terikat pada angker diujung tower yang menyebabkan tower dalam keadaan tertekan. Perbedaan utama jembatan gantung terhadap cable-stayed adalah bahwa kabel tersebar merata sepanjang gelagar dan tidak membebani tower secara langsung. Jembatan jenis ini kabel tidak terikat pada tower. Jembatan ini cocok digunakan pada bentang jembatan melebihi 80,00 meter ( > 80 m ) 5. Jembatan Rangka (Truss Bridge) Jembatan rangka umumnya terbuat dari baja, dengan bentuk dasar berupa segitiga. Elemen rangka dianggap bersendi pada kedua ujungnya sehingga setiap batang hanya menerima gaya aksial tekan atau tarik saja. Jembatan rangka merupakan salah satu jenis jembatan tertua dan dapat dibuat dalam beragam variasi bentuk, sebagai gelagar sederhana, lengkung atau kantilever. Kekakuan struktur diperoleh dengan pemasangan batang diagonal. Jembatan ini cocok digunakan pada bentang jembatan antara 30 - 60 m.


24

Laporan Tugas Akhir

6. Jembatan Beton Bertulang Jembatan beton bertulang menggunakan beton yang dicor di lokasi. Biasanya digunakan untuk jembatan dengan bentang pendek tidak lebih panjang 2

dari 20 meter, daya dukung tanah dipermukaan q u > 50 kg/cm dan tinggi pilar + 1/3 kedalaman pondasi kurang dari 15 m.

Bangunan struktur atas pada umumnya terdiri dari : 1. Plat Lantai 2. Trotoar 3. Sandaran/hand Sandaran/hand rail 4. Balok Diafragma 5. Balok Memanjang 6. Tumpuan Jembatan 7. Oprit 8. Pelat injak

Bangunan struktur bawah pada umumnya terdiri dari : 1. Abutment 2. Pilar (pier) 3. Pondasi

II.7.2. Pembebanan

Pembebanan didasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan dan Jalan Raya 1987 (PPPJJR, 1987). Beban muatan yang bekerja terdiri dari beban primer dan beban sekunder. sekunder.

1. Beban Primer

Merupakan beban utama dalam perhitungan tegangan yang tediri dari : a. Beban Mati Yaitu semua beban yang berasal dari berat sendiri jalan layang b. Beban Hidup

Perencanaan Jalan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara Bandara A.Yani Semarang Semarang

25

Laporan Tugas Akhir

Yaitu semua beban yang berasal dari berat kendaraan yang bergerak atau lalu lintas yang dianggap bekerja pada jalan layang

•

Beban T Merupakan beban terpusat untuk lantai kendaraan yang digunakan untuk perhitungan kekuatan lantai jalan layang yang ditinjau pada 2 kondisi :

-

Roda pada tengah pelat lantai (lebar jalur ≤ jalur ≤ 5,5 m)

-

2 roda truk yang berdekatan dengan jarak 100 cm (lebar jalur >5,5m).

•

Beban D Beban D atau beban jalur untuk perhitungan kekuatan gelagar berupa beban terbagi rata sebesar “q” panjang per jalur dan beban garis “P” per jalur lalu lintas. Besar beban D ditentukan sebagai berikut : Q = 2,2 t/m

: untuk L < 30 m

Q = 2,2 t/m -

Q = 1,1 (1 -

1,1 60 * ( L − 30)

30 L

t/m

) t/m

: untuk 30 m < L < 60 m

: untuk L > 60 m

Misalnya lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,5 m, maka beban berlaku sepenuhnya pada jalur jalur sebesar 5,5 m. Sedangkan lebar selebihnya hanya dibebani sebesar 50 % dari muatan D tersebut.

Gambar 2.6.

Beban D Pada Lalu lintas Jembatan

c. Beban pada trotoar, kerb, dan sandaran

•

2

Trotoar diperhitungkan terhadap beban hidup sebesar 500 kg/m . Namun pada perhitungan gelagar hanya digunakan sebesar s ebesar 60 % dari beban hidup trotoar.


26

Laporan Tugas Akhir

•

Kerb diperhitungkan guna menahan beban horizontal kearah melintang 2

jembatan 500 kg/m , bekerja pada puncak kerb atau setinggi 25 cm di atas permukaan lantai kendaraan bila tinggi kerb > 25 cm.

•

Selain itu perlu diperhitungkan pula beban pada sandaran yaitu diperhitungkan untuk dapat menahan beban horizontal P sebesar 100 2

kg/m pada tinggi 90 cm

dari atas lantai lantai trotoir (115 cm di atas

permukaan lantai kendaraan).

Gambar 2.7.

Beban Pada Sandaran

d. Beban Kejut Beban Kejut diakibatkan oleh getaran dan pengaruh dinamis lainnya. Tegangan akibat beban garis “P” harus dikalikan koefisien kejut sebesar K = 1 +

20 50 + L

Dimana : K

=

koefisien kejut

L

=

panjang bentang jalan (m)

2. Beban Sekunder

Beban sekunder terdiri dari : a. Gaya Rem Pengaruh gaya-gaya dalam arah memanjang jembatan akibat gaya rem harus ditinjau. Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya rem sebesar 5 % dari beban D tanpa koefisien kejut yang memenuhi semua jalur lalu lintas yang y ang ada dan dalam satu jurusan yang bekerja dalam arah horizontal sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,00 m di atas permukaan lantai kendaraan. Perencanaan Jalan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara Bandara A.Yani Semarang Semarang

27

Laporan Tugas Akhir

b. Gaya Akibat Gempa Bumi Jembatan atau jalan yang dibangun di daerah-daerah dimana diperkirakan terjadi pengaruh-pengaruh gempa bumi harus direncanakan dengan menghitung pengaruh-pengaruh gempa bumi tersebut. c. Beban Angin 2

Beban angin diperhitungkan sebesar 150 kg/m , pada jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya angin horisontal terbagi rata pada bidang vertikal jalan layang dalam arah tegak lurus lurus sumbu memanjang jembatan layang. d. Gaya akibat gesekan akibat tumpuan bergerak Ditinjau terhadap gaya akibat gesekan pada tumpuan bergerak, karena adanya pemuaian yang timbul akibat adanya gaya gesekan, dan perbedaan suhu.

3. Kombinasi Pembebanan

Konstruksi

jembatan

layang

harus

ditinjau

berdasarkan

pada

kombinasi pembebanan dan gaya yang mungkin bekerja.

Tabel 2.13.

Kombinasi Pembebanan

Tegangan Yang Kombinasi Pembebanan dan Gaya

Digunakan Terhadap Tegangan Ijin

1. M 1. M + (H+K) +Ta + Tu

100 %

2. M 2. M Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm

125 %

3. Komb. 1 +Rm + Gg + A + SR + Tm + S

140 %

4. M 4. M + Gh + Tag + Cg + Ahg +Tu

150 %

5. M 5. M + P 1 → Khusus Jemb. Baja

130 %

6. M 6. M + (H + K) + Ta + S + Tb

150 %

Sumber : PPPJJR, 1987

Keterangan : A

=

Beban Angin

Ah

=

Gaya akibat aliran dan hanyutan

Ahg

=

Gaya akibat aliran dan hanyutan waktu gempa


28

Laporan Tugas Akhir

Gg

=

Gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh

=

Gaya horisontal ekivalaen akibat gempa

(H+K)

=

Beban hidup dan kejut

M

=

Beban mati

P 1

=

Gaya Gaya pada waktu pelaksanaan

Rm

=

Gaya rem

S

=

Gaya sentrifugal

SR

=

Gaya akibat susut dan rangkak

Tm

=

Gaya akibat perubahan perubahan suhu ( selain susut dan dan rangkak)

Ta

=

Gaya tekanan tanah

Tag

=

Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi

Tu

=

Gaya angkat

II.7.3. Perhitungan Struktur Atas

Struktur atas merupakan struktur yang terletak di atas bangunan bawah jalan layang. Masing-masing dari perhitungan struktur s truktur atas adalah sebagai berikut.

II.7.3.1. Pelat Lantai

Berfungsi sebagai penahan lapisan perkerasan dan pembagi beban kepada gelagar utama. Pembebanan pada pelat lantai: 1. Beban mati berupa pelat sendiri, berat pavement dan pavement dan berat air hujan. 2. Beban hidup seperti yang sudah dijelaskan sebel umnya. Adapun panjang dan lebar dari pelat lantai disesuaikan dengan panjang bentang dan jarak antar gelagar utama. Perhitungan pelat lantai dibagi menjadi 2 bagian, yaitu pelat lantai pada bagian tengah dan pelat lantai pada bagian tepi. Prosedur perhitungan pelat lantai adalah sebagai berikut (Menghitung Beton Bertulang berdasarkan SNI 1992, Ir.Udiyanto):

1. Tebal Pelat Lantai Tebal pelat lantai adalah sama dengan perhitungan pada beton bertulang, dengan tebal h min yang digunakan adalah = 20 cm. Perencanaan Jalan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara Bandara A.Yani Semarang Semarang

29

Laporan Tugas Akhir

2. Perhitungan Momen

• Untuk beban mati 2

Mxm = 1/10 * lx

; Mym = 1/3 * Mxm

• Untuk beban hidup tx

→ dengan Tabel Bitnerr didapat fxm

lx ty ly

=

ty

→ dengan Tabel Bitnerr didapat fym

lx

Mxm = fxm *

Mym = fym *

T x. y T x. y

* luas bidang kontak

* luas bidang kontak

Mx total = Mxm beban mati + Mxm beban hidup My total = Mym beban mati + Mym beban hidup 3. Perhitungan penulangan Ru =

M =

ρ =

0,8 * b * dx 2

fy 0,85 * f ' c 0,85 * f ' c fy

ρmax = 0,75 *

ρmin =

Mx. y total

*(1- 1 −

β * 6000

6000 + fy

*

2 Ru * M fy

)

Re fy

1,4 fy

Jika ρ < ρmin , maka digunakan ρmin Jika ρ < ρmax , maka digunakan ρmax As = ρ * b * d

II.7.3.2. Sandaran

Adalah pembatas antara kendaraan dengan tepi jembatan untuk memberi rasa aman bagi pengguna jalan. Sandran terdiri dari beberapa bagian, yaitu : railing sandaran, tiang sandaran dan parapet. Perhitungan dimensi dan penulangan


30

Laporan Tugas Akhir

digunakan rumus beton bertulang seperti berikut (Menghitung Beton Bertulang berdasarkan SNI 1992, Ir.Udiyanto) : Mn =

K=

M u φ M n

(b * d 2 * Rl )

F=1Fmax =

1 − 2 K β 1 * 450

; satuan metrik

(6000 + fy )

Jika F > Fmax, maka digunakan tulangan dobel Jika F ≤ Fmax, maka digunakan tulangan single underreinforced As =

f * b * d * Rl fy

Check : ρmax =

β 1 * 450 /(600 + fy )

600 + fy ρmin =

14

x

Rl fy

; satuan metrik

; satuan metrik

fy

ρ = A s * b *d

Tulangan Geser : Vn =

Vu φ

Vc = 0,17

f ' c * b * d

Jika (Vn - Vc) ≥ 2/3 *

f ' c * b * d , maka penampang harus

ditambah Jika (Vn - Vc) < 2/3 * Jika Vu < Jika Vu ≥ ¾

φ * V c 2 φ * V c 2

f ' c * b * d , maka penampang cukup.

, maka tidak perlu tulangan geser , maka perlu tulangan geser

Vu < Ф * Vc, maka perlu tulangan geser minimum


31

Laporan Tugas Akhir

Av =

b * s

3 * fv

s = ……….≤ d/2…….s ≤ 600 mm ¾

Vu < Ф * Vc, maka perlu tulangan geser sebagai berikut : Av = (Vn - Vc) x

s

(d * fv)

s = ……….≤ d/2 s = ……….≤ d/4, bila ((Vn - Vc) ≥ 0,33 *

f ' c * b * d

II.7.3.3. Diafragma

Berada melintang diantara gelagar utama, konstruksi ini berfungsi sebagai pengaku gelagar utama dan tidak berfungsi sebagai struktur penahan beban luar apapun kecuali berat sendiri diafragma. Menggunakan konstruksi beton bertulang.

II.7.3.4. Gelagar Jembatan

Merupakan gelagar utama yang berfungsi menahan semua beban yang bekerja pada struktur bangunan atas jembatan dan menyalurkannya pada tumpuan untuk disalurkan ke pier , pondasi dan dasar tanah. Pada studi pustaka ini hanya diuraikan gelagar utama dengan beton prategang. Pada dasarnya beton prategang adalah suatu sistem dimana sebelum beban luar bekerja, diciptakan tegangan yang berlawanan tanda dengan tegangan yan nantinya akan terjadi akibat beban. Beton

prategang

memberikan

keuntungan-keuntungan

namun

juga

memiliki kekurangan-kekurangan dibanding dengan konstruksi lainnya. Keuntungan dari pemakaian beton prategang :

• Terhindar retak di daerah tarik, sehingga konstruksi lebih tahan terhadap korosi dan lebih kedap.

• Penampang struktur lebih kecil/langsing, karena seluruh penampang dapat dipakai secara efektif.

• Lendutan akhir yang terjadi lebih kecil dibandingkan dengan beton bertulang. • Dapat dibuat konstruksi dengan bentangan yang panjang.


32

Laporan Tugas Akhir

• Untuk bentang > 30 m dapat dibuat secara segmental sehingga mudah untuk transportasi dari pabrikasi ke lokasi proyek.

• Ketahanan terhadap geser dan puntir bertambah, akibat pengaruh prategang meningkat.

• Hampir tidak memerlukan perawatan dan • Mempunyai nilai estetika. Kerugian dari pemakaian beton prategang :

• Konstruksi ini memerlukan pengawasan dan pelaksanaan dengan ketelitian yang tinggi.

• Untuk bentang > 40 m kesulitan pada saat erection karena bobot dan bahaya patah getaran.

• Membutuhkan teknologi tinggi dan canggih. • Sangat sensitif dan peka terhadap pengaruh luar. • Biaya awal tinggi. Adapun parameter perencanaan girder beton prategang yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut : 1. Sistem penegangan

Secara desain struktur beton prategang mengalami proses prategang yang dipandang sebagai berat sendiri sehingga batang mengalami lenturan seperti balok pada kondisi awal. Cara umum penegangan beton prestress ada 2, yaitu: 1) Pre-tensioning , yaitu stressing dilakukan pada awal/sebelum beton mengeras. 2) Post-tensioning , yaitu stressing dilakukan pada akhir/setelah beton mengeras. Secara umum perbedaan dari sistem penegangan diatas adalah : Pre-tensioning :

•

Tendon ditegangkan pada saat beton sebelum dicor.

•

Tendon terikat pada konstruksi angker tanah.

•

Transfer tegangan tekan dari tendon pada beton melalui lekatan (bond ) antara tendon dengan beton.

•

Layout tendon dapat dibuat lurus atau patahan.


33

Laporan Tugas Akhir

Post-tensioning :

•

Beton dicor seelum tendon ditegangkan.

•

Ada duct untuk penempatan tendon dalam beton.

•

Transfer teangan tekan dari tendon pada beton melalui penjangkaran (angker).

•

Layout tendon dapat dibuat lurus atau parabola.

2. Tegangan yang diijinkan

a. Keadaan awal Keadaan dimana beban luar belum bekerja dan teangan yan terjadi berasal dari gaya prategang dan berat sendiri. f’ci = Tegangan karakteristik beton saat awal (Mpa) fci = Tegangan ijin tekan beton saat awal = + 0,6 . f’ci ft i = Tegangan ijin tarik beton saat awal = - 0,5 .

f ' ci

b. Keadaan akhir Keadaan dimana beban luar telah bekerja, serta gaya prategang bekerja untuk mengimbangi tegangan akibat beban. f’c = Tegangan karakteristik beton saat akhir (Mpa) fc =

Tegangan ijin tekan beton saat akhir = + 0,45 . f’c

ft =

Tegangan ijin tarik beton saat akhir = - 0,5 .

f ' c

3. Perhitungan pembebanan

Yaitu beban-beban yang bekerja antara lain beban mati, beban hidup, dan beban-beban lainnya sesuai dengan PPPJJR 1987 seperti yang telah diuraikan diatas.

4. Perencanaan dimensi penampang

R = 0,85 St =

ML + (1 − R ) * M D f c + R * f ti


34

Laporan Tugas Akhir

S b = yb h yt h

=

=

ML + (1 − R ) * M D f c + R * f ci S t S t + S b S b S t + S b

dengan tabel T.Y Lin Ned – H.Burns didapat luasan penampang dan dimensi dengan cara coba-coba.

5. Perencanaan tegangan penampang

dibuat full prestressing dimana

Perencanaan penampang

pada

penampang tidak diijinkan adanya tegangan tarik. Hal ini memaksimalkan fungsi dari beton prategang dan strans tendon. a. Keadaan awal f top ≤ f ti

dan f bott ≤ f ci

f top = 0

dan f bott ≤ f ci

atau

b. Keadaan akhir f top ≤ f c

dan f bott ≤ f t atau

f top ≤ f c

dan f bott = 0

Dengan e dan M D pada penampang kritis : a. Kondisi awal f top =

f bott =

T i Ac

-

T i Ac

T i * e

+

S t T i * e Sb

+

-

M D

≤ - f ti

S t M D

≤ f ci

Sb

b. Kondisi akhir f top =

f bott =

R * T i Ac R * T i Ac

-

R * T i * e

+

S t R * T i * e Sb

+

-

M D + M L S t M D + M L Sb

≤ f c

≤ - f t

6. Layout Tendon Terhadap Analisa Penampang Kritis Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

35

Laporan Tugas Akhir

Perhitungan yang disyaratkan : f cgc =

T i A

a. Kondisi awal Tegangan pada serat atas e1 =

S t T i

( f ti + f cgc ) +

Tegangan pada serat bawah e2 =

Sb T i

( f ci + f cgc ) +

; f t = - f ti M D T i ; f b = f ci M D T i

b. Kondisi akhir Tegangan pada serat atas e3 =

S t R * T i

( -f c+ R* f cgc ) +

Tegangan pada serat bawah e4 =

Sb R * T i

; f t = f c M D + M L R * T i

; f b = - f t

(- f t – R * f cgc ) +

M D + M L R * T i

Didapat nilai e1 pada masing-masing tendon, plotkan dengan gambar berskala dan diperoleh layout tendon yang digunakan.

7. Pemilihan Tendon

Pemilihan jenis, diameter, jumlah strands, angker blok dan duck tendon pada beton prategang disesuaikan dengan bahan material yang ada dipasaran guna kemudahan pengadaan material, namun juga mampu menahan gaya tarik maksimum tendon guna mendapatkan tegangan ultimit (R ti) sesuai dengan perencanaan untuk dapat mempertahankan gaya tarik tersebut.

8. End Block

•

Propertis penampang

•

Tegangan Bearing Zone Keadaan awal :


36

Laporan Tugas Akhir

σ’ bi = 0,8. f’ ci .

Ac Ab

− 0,2 ≤ 1,25 . f’ ci

Keadaan akhir : σ’ b = 0,6. f’ c. dimana : Ab Ac

•

Ab

≤ f’ c 2

= luas bidang pelat angker (mm ) =

2

luas bidang penyebaran (mm )

Tegangan pada beton σ bi =

•

Ac

T i hb * b

≤ σ’ bi

T i

dan σ b =

a *b

≤ σ’ b

Burshing Force (R) hb a hb a

≤ 0,2 → R = 0,3 . Ti . (1 -

> 0,2 → R = 0,2 . Ti . (1 -

n . As . f y = R ……… n = As =

hb a hb a

)

)

a s

R n. f y

9. Perhitungan Geser a. Pola Retak karena Gaya Lintang ( Shear Compression Failure)

V cw = V cr * bw * d + V T Vcr = (0,33

f ' c ) x

1+

f pc 0,33 f ' c

Dimana : V cw =

gaya geser mengakibatkan shear compression failure

Vcr =

gaya geser hancur beton prategang

f pc

=

tegangan akibat prategang pada garis netral (kondisi akhir)

bw

=

lebar badan

d

=

jarak dari cgs sampai serat teratas pada h/2


37

Laporan Tugas Akhir

V T

komponen vertikal dari gaya prategang akhir T e = tan α * Ti

=

tan α = e0

=

2.e0

→ L = h/2

L

eksentrisitas beton pada h/2

Geseran diperhitungkan (V u) pada jarak h/2 dari tumpuan. Syarat : V cw ≥ V u………..Ok b. Pola Retak akibat Kombinasi Momen Lengkung dan Gaya Lintang ( Diagonal Tension Failure)

V u = RA – q x → Gaya lintang yang terjadi pada L/4 M = RA*x – ½ * q * x2 → Momen yang terjadi pada L/4 dimana : f pe e

=

tegangan pada serat bawah pada L/4

=

eksentrisitas tendon pada L/4

Momen retak akibat lentur murni : Mcr = f b * S b ……. f b = f tr + f pe ……… f tr = 0,5 * f pe =

T i A

+

f ' c

T i * e Sb

Gaya geser yang menyebabkan flexure shear cracks : Vci = 0,55 dimana :

f ' c * bw * d +

V

* Mcr

V

=

Vu

d

=

jarak cgs sampai serat teratas (mm)

Vci ≥ Vu ……. Penampang aman terhadap keretakan akibat geser dan momen lengkung. c. Penulangan Geser

Vmax = Vc + 0,8

f 'c * bw * d

Vmin = 0,5 Vc V

= Vc + 0,4

V

= Vc + 0,35

f ' c * bw * d f ' c * bw * d

Vc = Vcw atau Vci dipilih nilai yang terbesar V < Vmin ……….. diperlukan tulangan geser minimum Vmax ≥ V ……….. penampang cukup untuk menahan geser Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

38

Laporan Tugas Akhir

10. Perhitungan Lendutan

E = 4700 *

f 'c

a. Lendutan akibat berat sendiri balok δ bsb

5.q D . L4

=

384 EI .

b. Lendutan akibat beban hidup 5.q L . L4

δ bh =

384 EI .

c. Lendutan akibat gaya pratekan Gaya pratekan awal →

M = T0.e

M=

1 8

δ 0 =

T0 =

T i 0,85

2

*q*L → q=

8 M . L2

5.q D . L4 384. EI

d. Lendutan gaya pratekan efektif M = Ti.e M=

δ

1

1 8 =

2

*q*L → q=

8 M . L2

5.q D L . 4 384. EI

Lendutan ijin pada jembatan : δ ijin ≤ Check : δ 0 – δ bsb ≤ δ ijin

1 360

.L

δ

δ 1 – δ bh – δ bsb ≤ δ ijin

11. Perhitungan Kehilangan Tegangan Bersumber pada beton:

a. Perpendekan Elastis ∆ σsi = n.

F A


39

Laporan Tugas Akhir

F = (Jumlah tendon – 1) x

n=

Jumlah.tendon

→ σsi =

T i A

E s E c

Kehilangan tegangan rata-rata = % losses =

Atendon *σ

∑ ∆σ si Jumlah.tendon

Kehilangan.tegangan.rata − rata σ si

b. Susut (Shrinkage) ∆ f sh = Es. εsh → εsh = k s . k h . (

dimana :

t

% losses =

=

t 35 + t

). 0,51 . 10

-3

usia beton dalam hari pada saat susut dihitung

k s =

faktor koreksi (pada tabel buku ajar kuliah)

k h =

faktor koreksi yang terkait dengan nilai k s

∆ f sh σ si

c. Rangkak (Creep) Akibat beban tetap dan merupakan fungsi waktu.

⎛ f ⎞ ∆f scr = Es . εcr → εcr = Cc ⎜⎜ ci ⎟⎟ ⎝ E c ⎠ H ⎞ -0,118 ⎛ Cc = 3,5 k ⎜1,58 − . ⎟ . ti 120 ⎠ ⎝ dimana : Cc =

⎛ (t − t i )0, 6 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ 10 + (t − t )0, 6 ⎟ i ⎝ ⎠

Creep Coefficient

H

=

kelembaman relative dalam %

K

=

koefisien

ti

=

usia beton pada saat transfer tegangan (hari)

t

=

usia beton i saat rangkak dihitung (hari)

% losses =

∆ f scr σ si

Bersumber pada baja:

a. Relaksasi baja Proses kehilangan tegangan tendon pada regangan tetap Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

40

Laporan Tugas Akhir

∆f rel = f si . dimana :

log(t ) ⎛ f si 10

⎞ ⎜ − 0,55 ⎟ ⎜ f y ⎟ ⎝ ⎠

f si =

tegangan tendon akibat T i

f y =

tegangan leleh baja

K = koefisien t % losses =

=

usia beton saat relaksasi dihitung (hari)

∆ frel σ si

b. Angker slip (pada saat Post-tension) ∆f AS =

∆ A L

Es

dimana : ∆A =

besarnya angker slip (mm),biasa = 6 mm

Es =

modulus elastisitas baja prategang (Mpa)

L =

panjang tendon (mm)

% losses =

∆ f AS σ si

c. Gelombang dan Geseran (pada saat Post-tension) Kehilangan tegangan karena posisi tendon dalam duct yang tidak lurus, serta geseran antara tendon dengan duct . dP = µ .Pd. α + K . Pd . x → kehilangan tegangan P B = P A . e dimana : P A =

-(µ.α + K.x)

gaya prategang pada ujung jack (KN)

P B =

gaya prategang setelah kehilangan tegangan (KN)

X =

panjang duct yang ditinjau (m)

µ

koefisien

=

geseran tendon dan duct , tergantung jenis

tendon dan duct K = α

=

koefisien gelombang (per meter) sudut kelengkungan tendon

Catatan :

•

Besarnya kehilangan tegangan beton sangat tergantung pada modulus elastisitas beton Ec = 4700

f ' c (Mpa).


41

Laporan Tugas Akhir

•

Semakin tua usia beton, maka f’c dan Ec semakin tinggi.

•

Degan demikian beton yang diberi gaya prategang pada usia dini, menderita kehilangan tegangan yang relative lebih besar.

•

Kehilangan tegangan beton tidak tergantung pada sistem prategangnya

II.7.4. Bangunan Struktur Bawah

Bangunan struktur bawah seagian besar merupakan struktur beton bertulang yang secara metode pelaksanaan dan perhitungan tidak jauh berbeda dengan bengunan struktur atas, secara umum bangunan struktur bawah adalah sebagai berikut :

II.7.4.1. Pilar ( Pier)

Pilar ( Pier ) berfungsi sebagai pembagi bentang jembatan dan sebagai pengantar beban-beban yang bekerja pada struktur atas dan menyalurkannya kepada pondasi dibawahnya. Pilar terbagi atas beberapa bagian Pier head, Head wall dan Kolom Dalam mendesain pilar dilakukan dengan cara berikut : a. Menentukan bentuk dan dimensi rencana penampang pilar. b. Menentukan pembebanan yang terjadi pada pilar :

•

Beban mati berupa gelagar utama, lantai jembatan, diafragma, trotoar, perkerasan ( pavement ), sandaran, dan air hujan.

•

Beban hidup berupa beban merata dan beban garis.

•

Beban sekunder berupa beban gempa, rem dan traksi, serta koefisien kejut dan beban angin.

c. Menghitung momen, gaya normal, dan gaya geser yang terjadi akibat kombinasi dari beban-beban yang bekerja. d. Menentukan mutu beton dan luasan tulangan yang digunakan serta cek apakah pilar cukup mampu menahan gaya-gaya tersebut.

II.7.4.2. Abutment

Abutment merupakan struktur bawah jembatan yang berfungsi sama dengan pilar ( pier ) namun pada abutment juga terkait dengan adanya faktor Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

42

Laporan Tugas Akhir

tanah. Adapun langkah perencanaan abutment adalah sama dengan tahapan perencanaan pilar ( pier), namun pada pembebanannya ditambah dengan tekanan tanah timbunan dan ditinjau kestabilan terhadap sliding dan bidang runtuh tanahnya.

II.7.4.3. Footing (Pile-cap)

Footing atau Pile-cap merupakan bangunan struktur yang berfungsi sebagai pemersatu rangkaian pondasi tiang pancang maupun bore pile (pondasi dalam kelompok), sehingga diharapkan bila terjadi penurunan akibat beban yang bekerja diatasnya pondasi-pondasi tersebut akan mengalami penurunan secara bersamaan dan juga dapat memperkuat daya dukung pondasi tiang dalam tersebut.

II.7.4.4. Pondasi

Untuk perencanaan suatu pondasi jembatan dan jalan dilakukan penyelidikan tanah untuk mengetahui daya dukung tanah (DDT) dasar setempat. Penyelidikan tanah secara umum dilakukan dengan cara boring dan sondir.

Pengelompokan tipe pondasi terlihat seperti pada bagan berikut.

Pondasi Dangkal

Pondasi

Pondasi telapak/langsung/ footing : Sread/Individual footing Strip/continues footing Strap footing - Mal/raft foundation

Pondasi Sumuran Tiang Pancang Beton Baja Kayu

Pondasi Dalam

Tiang Bor

Caisson (sumuran dalam diameter besar) Gambar 2.8.

Pengelompokan Tipe Pondasi


43

Laporan Tugas Akhir

1. Pondasi Dangkal

Kriteria desain pondasi dangkal : a. Termasuk pondasi dangkal (D/B < 4). 2

b. Digunakan apabila letak tanah baik (kapasitas dukung ijin > 2,0 kg/cm ) relative dangkal (0,60 – 2,00 m). c. Diusahakan agar pada pilar tidak digunakan pondasi langsung dan apabila tidak dapat dihindari maka perlu struktur pengaman untuk melindungi pondasi.

2. Pondasi Sumuran

Kriteria desain pondasi sumuran : a. Termasuk pondasi sumuran(4 ≤ D/B < 10). b. Digunakan apabila beban yang bekerja cukup berat dan tanah keras 2

relative dalam (daya dukung ijin tanah > 3 kg/cm ). c. Jumlah sumuran tergantung dari beban yang bekerja, namun diameter sumuran ≥ 3 m agar pekerja dapat masuk ke lubang. d. Bila tanah pondasi berpasir penggalian harus hati-hati dan pengambilan tanah jangan sampai terbawa air tanahnya, hal ini untuk menghindari kelongsoran dan masuknya tanah dari luar. e. Penggalian harus sebaik mungkin (tidak seperti pada pondasi langsung) sehingga factor lekatan tanah tidak hilang.

3. Pondasi Dalam

Kriteria desain pondasi dalam : a. Termasuk pondasi dalam (D/B > 10). b. Penggunaan alat khusus/berat seperti alat pancang dan alat bor dalam pelaksanaannya. Pondasi dalam dapat berupa : a. Pondasi dalam dengan pile didesakkan ke dalam tanah. Pondasi tipe ini memakai pile berupa tiang pancang, sheet pile, dll. Pengerjaan pondasi tipe ini membutuhkan bantuan crane dan hammer pile untuk mendesakkan pile ke dalam tanah. Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

44

Laporan Tugas Akhir

b. Pondasi dalam dengan pile ditempatkan pada ruang yang telah disediakan dengan cara dibor (bored pile). Pondasi tipe ini membutuhkan mesin bor untuk membuat lubang dengan kedalaman rencana kemudian pile dirangkai. c. Pondasi Caisson Pondasi caisson merupakan bentuk dari pondasi sumuran dengan diameter yang relatif lebih besar. Untuk lebih terperinci mengenai pondasi dalam, maka dianalisa secara seksama untuk tiang pancang dan bored pile sebagai pembanding dalam pemilihan jenis pondasi yang akan digunakan

A. Analisa dan Desain Pondasi Tiang Pancang

Adapun tinjauan perhitungan pondasi tiang pancang adalah : 1. Perhitungan daya dukung tiang pancang tunggal

a. Daya dukung terhadap kekuatan bahan P tiang = σ b * Atiang → Atiang = F b + (n * F e) dimana : P tiang =

daya dukung ijin tiang pancang (kg) 2

σ b

=

Tegangan tekan karakteristik beton (kg/cm )

F b

=

luas penampang tiang (cm )

F e

=

jumlah luas tulangan yang digunakan (cm )

n

=

15 (ketetapan)

2

2

b. Daya dukung tiang terhadap kekuatan tanah Akibat tahanan ujung (end bearing ) Qt ult =

Atiang * ρ 3

dimana : Qult = ρ

=

→ Atiang = F b + (n * F e)

daya dukung batas tiang (ton) harga konus tanah pada ujung tiang

2. Perhitungan daya dukung kelompok tiang (pile grup)

a. Metode Dirjen Bina Marga DPU Qt t = c . N c . A + 2 (B + Y) L c dimana : Qt t c

=

daya dukung tiang yang diijinkan (kg)

=

kekuatan geser tanah rata-rata


45

Laporan Tugas Akhir

A

=

luas pile cap (m2)

Lc

=

total cleef pada ujung tiang (kg/cm )

2

Nc =

(1 + 0,2

B γ

) Ncs

Ncs dan Nc ………. Sesuai bentuk penampang pondasi Daya dukung satu tiang dalam kelompok : Qt ult = dimana : fk

Qt fk =

>

1 Jumlah.tiang

faktor keamanan (umumnya = 3)

b. Metode Uniform Building Code (AASHTO) Qt = η x Qtiang η = 1 dimana : η

θ ⎛ (n − 1).m + (m − 1)n ⎞ ⎜ ⎟ → θ = arctg d/s 60 ⎝ m.n ⎠

=

efisiensi pile grup

s

=

jarak antar tiang (2,5 – 3 d)

n

=

jarak tiang dalam satu baris

m

= jumlah baris

d

=

diameter tiang

c. Metode Feld Qt = η x Qtiang Nilai efisiensi pile grup (η ) pada metode ini tergantung dari jumlah dan formasi letak dari susunan penempatan tiang pada footing. 3. Beban kelompok tiang yang menerima beban sentris dan momen bekerja pada dua arah ( Biaxial bending)

P max =

Σ P v n

±

M x * Y max n x * Σ y

2

±

M y * X max n y * Σ x 2

dimana : P max

=

Beban max yang diterima 1 tiang (tunggal)

Σ P v

=

Jumlah beban vertikal

Mx

=

Momen arah x

My

=

Momen arah y

Vmax =

jarak terjauh tiang ke pusat berat tiang


46

Laporan Tugas Akhir

nx

=

Banyak tiang dalam satu baris arah x

ny

=

Banyak tiang dalam satu baris arah y

Cek : P max ≤ Peff …………. Aman 4. Penulangan Tiang Pancang

Penulangan tiang pancang ditinjau berdasarkan kebutuhan pada waktu pengangkatan. a. Kondisi 1 (Pengangkatan 1 titik) 2

M1 = ½ . q . a ; Mmax = M2 = ½. q .

L2 − 2 * a * L 2( L − a)

M1 = M2 2

½. q .a = ½. q .

L2 − 2 * a * L

2( L − a) 2. a – 4.a.L + L = 0 → a = 0,29 L 2

2

diangkat

a L

M1

L-a

M2

Gambar 2.9 Pengangkatan Tiang Pancang 1 Titik

b. Kondisi 2 (Pengangkatan 2 titik) 2

M1 = ½ . q . a …………. q = berat tiang pancang 2 M2 = 1/8. q . ( L − 2a) 2 - ½ . q . a M1 = M2 ½. q .a2 = 1/8. q . ( L − 2a) 2 - ½. q .a 2 2 2 4.a + 4.a.L - L = 0 → a = 0,209 L


47

Laporan Tugas Akhir diangkat

L a

L-2a

a M1

M1

M2

Gambar 2.10.

Pengangkatan Tiang Pancang 2 Titik

(Sumber : Pondasi Tiang Pancang, Ir. Sardjono HS). Dari kedua model pengangkatan diatas dipilih Momen yang terbesar untuk perencanaan penulangan. Penulangan sama dengan perhitungan beton bertulang diatas. Check Tegangan yang Terjadi Pada Proses Pengangkatan :

X=

2n b

2n

* At +

At + 2

b

b 2n

3

At .h 2

Ix1 = 1/3 . b . X ; Ix2 = n. At.(X - d) ; Ix3 = n. At.(h - X) Wd =

I x1 + I x 2 + I x3 X σ beton = σ baja =

M W d

M W d

; We =

2

I x1 + I x 2 + I x 3 n(h − X )

≤ σ’ beton

≤ σ’ baja

B. Analisa dan Desain Pondasi Bored Pile

Pemilihan pondasi bored pile pada perencanaan karena adanya bangunan lama dan kondisi situasi sosial di lingkungan setempat, sehingga faktor keamanan struktur dan kenyamanan pada masa pelaksanaan terpenuhi.


48

Laporan Tugas Akhir

Pondasi bored pile memiliki kelebihan dan kekurangan bila dibandingkan dengan pondasi tiang pancang. Kelebihan-kelebihan pondasi bored pile : a. Meniadakan getaran dan suara gaduh yang merupakan akibat dari pendorongan tiang pancang. b. Dapat menembus tanah keras dan kerakal karena bila menggunakan tiang pancang mengakibatkan bengkok. c. Lebih mudah memperluas bagian puncak sehingga memungkinkan momen-momen lentur yang lebih besar. d. Dapat meminimalisir kerusakan pada struktur bangunan lama akibat pengaruh dari pendorongan tiang pancang. e. Penulangan besi stek dari bored pile ke footing lebih baik karena menjadi satu kesatuan struktur yang utuh. Kekurangan-kekurangan pondasi bored pile : a. Tidak dapat dipakai jika lapisan pendukung ( bearing stratum) tidak cukup dekat dengan permukaan tanah (dengan menganggap tanah pada lapisan yang kompeten/mampu tidak dapat dandalkan untuk tahanan kulit). b. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan atau pembetonan. c. Akan terjadi tanah runtuh jika tindakan pencegahan tidak dilakukan yaitu casing . d. Kualitas bored pile sangat tergantung pada ketelitian dan kesempurnaan dari proses pelaksanaan. 1. Perhitungan Daya Dukung

Pengelompokan bored pile terbagi atas 2 macam, yaitu :

• Bored pile diameter besar ( Large bored piles) dengan nilai d > 600 mm.

•

Bored pile diameter normal ( Normal bored piles) dengan nilai d ≤ 600 mm. Perhitungan pada bored pile didasarkan pada 2 tinjauan, yaitu :

• Base resistance, yaitu kekuatan melawan bored pile pada bagian lapis atas bored pile. Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

49

Laporan Tugas Akhir

Pu = 9.C b.A b

•

Shaft resistance, yaitu kekuatan melawan bored pile pada bagian lapis bawah bored pile. 0,5.π.d.Cs.Ls Jadi daya dukung yang diijinkan pada pondasi bored pile : (9.C b . Ab ) + (0,5π .d .C s . L s )

P=

F k

dimana : P

-W

=

Daya dukung bored pile yang diijinkan

C b

=

Nilai cohesi tanah pada tanah lapis dasar

A b

=

Luas dasar bored pile

d

=

Diameter pondasi

Ls

=

Panjang/tinggi tanah lapis atas pada bored pile

Fk

=

Faktor keamanan (0,5 – 4 tergantung tanah)

Bila pada bored pile hanya didasarkan atas shaft friction (Shaft resistance), maka besar F k adalah 5 – 6

2. Perhitungan Penulangan

Perhitungan penulangan pada bored pil e menggunakan perhitungan beton bertulang yang sama dengan perhitungan diatas, namun perhitungan dilakukan terhadap 2 arah yaitu arah X dan arah Y serta perlu dihitung kestabilan terhadap daya dukung horizontal. Cek terhadap gaya geser

-

Beban desain terbagi rata : q=

-

N total A

Gaya geser kritis : Vu = q.9 A − (b + d ) 2 ϕ V c = 0,6(0,33 f ' c .b0 .d ) → b0 = 4(b + d) V c > V u …………Aman kuat terhadap geser

Check daya dukung horizontal


50

Laporan Tugas Akhir

ϕ ⎤ 2 ⎡ Kp = tan ⎢45 0 + ⎥ - tan 2⎦ ⎣ Faktor Kekakuan pile (T) = dimana :

5

⎡ 0 ϕ ⎤ ⎢⎣45 + 2 ⎥⎦

E i nh

E =

Modulus elastisitas

I

momen inersia penampang

=

nh =

Untuk tanah keras yang terendam (terzaghi)

Modulus Elastisitas (E) = 4700 Momen Inersia penampang =

Grafik Brooms didapat nilai :

fc

1 64

π D 4

H u C u . B 2

, didapat Hu

jika H < Hu …Aman terhadap gaya horisontal

3. Perhitungan Settlement

Penurunan Konsolidasi S= dimana : S =

II.8.

H * C c 1 + e0

log

Settlement

p 0 − ∆ p p 0 ; ∆ p

=

Tegangan akibat beban

C =

Indeks Compression ; p 0

=

Tegangan awal

H =

Lapisan

=

Kadar Pori

; e0

ASPEK LALU LINTAS PESAWAT TERBANG

Mengingat lokasi jalan berada pada kawasan bandara, maka perlu ditinjau terhadap aspek landing dan take off pesawat. Start untuk landing pesawat di daerah Tugu Muda dengan tinggi bebas bangunan 45 m dan semakin dekat dengan bandara semakin rendah. Untuk menentukan apakah suatu objek merupakan rintangan atau tidak terhadap penerbangan, maka dibuat beberapa permukaan imaginer terhadap bandar udara dan setiap landasan pacu. Ukuran permukaan imaginer tergantung pada golongan setiap landasan pacu. Untuk bandara A.Yani mempunyai satu


51

Laporan Tugas Akhir

runway dengan ukuran 2650m x 45m. mengenai gambar permukaan atau wilayah imaginer dapat dilihat pada gambar :

Gambar. 2.11. Wilayah Imaginer

Koordinat runway 31 (runway utama) : X

=

20.000

Y

=

20.000

Sumber : Keputusan Menteri Perhubungan No. KM 12 Tahun 1991 Untuk wilayah horisontal dalam, tinggi maksimal bangunan yang diijinkan sebesar 45 m dari MSL. Jarak titik tertinggi bangunan terhadap tinggi maksimal yang diijinkan sebesar = (45 + 1,9) – H. Sudut kemiringan landing dan take off pesawat untuk bandara A.Yani maksimal 1,6 %.


52

Laporan Tugas Akhir

BAB III METODOLOGI

III.1. TAHAP PERSIAPAN

Tahap persiapan merupakan rangkaian kegiatan sebelum memulai pengumpulan dan pengolahan data. Pada tahap ini disusun hal-hal penting yang harus dilakukan dengan tujuan untuk mengefektifkan waktu dan pekerjaan agar semua berjalan sesuai rencana. Tahap persiapan ini meliputi kegiatan-kegiatan sebagai berikut : 1. Studi pustaka terhadap materi desain untuk menentukan garis besarnya. 2. Menentukan kebutuhan data. 3. Mendata instansi-instansi yang menjadi sumber data. 4. Pengadaan prasarana administrasi untuk perencanaan data. 5. Survey lokasi untuk mendapatkan gambaran umum kondisi proyek. 6. Perencanaan jadwal pembuatan desain. Pesiapan di atas harus dilakukan secara cermat untuk menghindari pekerjaan yang berulang sehingga tahap pengumpulan data lebih optimal, sehingga dalam pengolahan data bila ada kekurangan segera dapat diketahui.

III.2. TAHAPAN PENULISAN TUGAS AKHIR Bagan Alir Penulisan Tugas Akhir

START

Persiapan

A


53

Laporan Tugas Akhir

A

Survey dan pengolahan data

Data Primer Data LHR, Inventarisasi Kondisi, Jalan, Data Eksisting,

Data Sekunder Data dari instansi terkait,Data Lalulintas,Data tanah, topografi,dan hidrologi

Data Penunjang Data jumlah dan pertumbuhan penduduk, data produk domestik bruto, dan data tata guna lahan

pengolahan dan analisa data

Analisa pemilihan alternatif struktur jalan layang

Alternatif terpilih

Analisa perancangan detail

Alinyemen Vertikal, Alinyemen Horisontal, Lapis Perkerasan, Struktur Atas, dan Struktur Bawah

B


54

Laporan Tugas Akhir

B

Bangunan Pelengkap

Gambar Desain

SELESAI

III.3. PENGUMPULAN DATA

Pengumpulan data merupakan sarana pokok untuk menemukan suatu penyelesaian suatu masalah secara ilmiah. Dalam pengumpulan data, peranan instansi yang terkait sangat diperlukan sebagai pendukung dalam memperoleh data-data yang diperlukan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengumpulan data adalah : 1. Jenis data. 2. Tempat diperolehnya data. 3. Jumlah data yang harus dikumpulkan agar diperoleh data yang memadai. Untuk perencanaan jalan akses Bandara A. Yani ini diperlukan sejumlah data yang diperoleh secara langsung dengan peninjauan langsung ke lapangan, perhitungan volume lalu-lintas (data primer), maupun data yang didapat dari instansi terkait (data sekunder), serta data penunjang lainnya, dengan tujuan agar dapat mendapatkan kesimpulan dalam menentukan standar perencanaan struktur tersebut

III.3.1.Data Sekunder

Data sekunder diperoleh dari instansi terkait, meliputi : 1. Data LHR. a. Sumber

: DPU Bina Marga Propinsi Jawa Tengah.


55

Laporan Tugas Akhir

b. Fungsi

:

-

Mengetahui angka pertumbuhan lalu-lintas.

-

Mengetahui LHR dan komposisi lalu-lintas.

-

Menentukan Kapasitas Jalan.

2. Data Tanah. a. Sumber

:

-

DPU Bina Marga Propinsi Jawa Tengah.

-

Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil

b. Fungsi

FT. Undip

:

-

Mengetahui daya dukung tanah.

-

Menentukan lapis perkerasan jalan.

3. Data Penunjang A. Data Topografi. a. Sumber

: - Bakorsurtanal Fakultas Ilmu Sosial UNNES - Bakorsurtanal BAPPEDA Jateng.

b. Fungsi

: Untuk mengetahui situasi dan kondisi lokasi

sehingga dapat digunakan untuk merencanakan desain jalan.

B. Data Hidrologi. a. Sumber

: - Dinas Pengairan. - Dinas Meteorologi dan Geofisika.

b. Fungsi

: Untuk menentukan drainase jalan.

C. Data Material a. Sumber

: DPU Bina Marga Jawa Tengah.

b. Fungsi

: Untuk menentukan alokasi bahan dan RAB

III.3.2.Data Primer

Data primer diperoleh langsung dari pengamatan di lapangan yang berupa survey lokasi untuk menadapatkan gambaran umum kondisi di lapangan, yang meliputi : 1. Survey Lalu-lintas. 2. Inventarisasi kondisi lokasi proyek Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

56

Laporan Tugas Akhir

a. Lokasi : Proyek Jalan akses Bandara A. Yani. b. Tujuan : -

Identifikasi kondisi lapangan.

-

Sketsa gambar situasi jalan.

III.3.3.Data Penunjang

Data ini digunakan sebagai data pelengkap dalam perencanaan di luar data primer dan data sekunder. Data ini meliputi : 1. Data Jumlah dan Pertumbuhan Penduduk. Bertambahnya jumlah penduduk akan mendorong bertambahnya aktivitas masyarakat, sehingga nantinya akan berpengaruh terhadap pergerakan lalulintas. 2. Data Produksi Domestik Bruto (PDB) dan kepemilikan kendaraan. PDB dan kepemilikan kendaraan merupakan faktor yang berpengaruh terhadap pergerakan lalu-lintas normal. Semakin tinggi PDB dan kepemilikan kendaraan, semakin tinggi pula pergerakan lalu-lintas. 3. Data Tata Guna Lahan. Data tata guna lahan akan memberikan arahan dan dasar penggunaan suatu lahan agar efisien dan harmonis baik untuk pengembangan wilayah permukiman, industri, pusat kota dan sebagainya.

III.4. ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA

Analisa dan pengolahan data dilakukan berdasarkan data-data yang telah diperoleh, selanjutnya dikelompokkan sesuai identifikasi tujuan permasalahan sehingga diperoleh analisa pemecahan yang efektif dan terarah. Adapun analisa yang digunakan adalah : a. Membahas berbagai permasalahan berdasarkan hasil pengumpulan data primer, data sekunder, dan data penunjang, yang meliputi : 1. Analisa lalu-lintas, terdiri dari : -

Volume lalu-lintas

-

Pertumbuhan lalu-lintas


57

Laporan Tugas Akhir

-

Jumlah lajur

-

Tingkat kinerja

2. Analisa geometri jalan, meliputi : -

Alinyemen Horisontal

-

Alinyemen Vertikal

b. Pemilihan alternatif pemecahan yang meliputi : -

Alternatif pemilihan trase

-

Alternatif pemilihan rencana konstruksi jalan layang

-

Pemilihan alternatif

c. Perencanaan detail struktur, yang meliputi : 1. Perencanaan geometrik jalan, terdiri dari : -

Alinyemen horisontal

-

Alinyemen vertikal

2. Perencanaan Konstruksi Jalan Layang, meliputi : -

Bangunan atas

-

Bangunan bawah

III.5. PEMECAHAN MASALAH

Apabila hasil dari pengolahan data sudah didapat, maka tahap pemecahan masalah bisa dilaksanakan dengan tujuan mengetahui sejauh mana kondisi yang sebenarnya di lapangan kemudian diproyeksikan terhadap kondisi ril berdasarkan peratuan-peraturan yang telah ditetapkan. Kemudian dilakukan perencanaan yang meliputi : a. Alinyeman jalan, terdiri dari : - Alinyemen horisontal - Alinyemen vertikal b. Struktur konstruksi jalan layang c. Penggambaran detail


58

Laporan Tugas Akhir

BAB IV ANALISA DATA IV.1. TINJAUAN UMUM

Di dalam perencanaan suatu konstruksi jalan layang diperlukan adanya data-data yang lengkap untuk diolah dan dianalisa dengan menggunakan studi pustaka yang telah dipersiapkan, dimana proses ini akan menentukan hasil perencanaan yang akurat serta memenuhi kriteria yang telah disyaratkan. Selanjutnya berdasarkan analisa tersebut dibuat alternatif yang terbaik untuk menentukan spesifikasi konstruksi yang akan digunakan sesuai dengan kondisi lokasi yang ada.

IV.2. ANALISA DATA TOPOGRAFI DAN TATA GUNA LAHAN

Topografi adalah ketinggian suatu tempat dihitung dari permukaan laut. Dari peta topografi ini dapat ditentukan elevasi tanah asli dan situasi jalan layang sehingga bentang dan posisi jalan layang dapat ditentukan. Penentuan elevasi tanah digunakan untuk penetapan trase jalan dan analisa geometri. Jika dilihat dari klasifikasi medannya maka lokasi tersebut termasuk daerah datar. Peta tata guna lahan digunakan untuk mempertimbangkan dan memperhitungkan nilai dari pertimbangan tanah.

IV.3. ANALISA DATA LALU LINTAS

Banyaknya lalu lintas yang lewat akan sangat berpengaruh terhadap penentuan jumlah lajur dan lebar jalan layang. Data lalu lintas yang ada akan digunakan untuk perencanaan jalan layang akses utara Bandara A.Yani Semarang adalah data lalu lintas jalan masuk bandara A.Yani yaitu Jl.

Puad A. Yani

Bandara Ahmad Yani.

IV.3.1. Analisa Jumlah Lajur

Data lalu lintas didapatkan dari survey lalu lintas pada jam puncak pagi di jl. Puad A. Yani Bandara A.Yani. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa volume lalu lintas ruas Jl. Puad A. Yani adalah sebagai berikut : Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

59

Laporan Tugas Akhir Tabel 4.1

No

Volume lalu lintas pada ruas Jl. Puad A. Yani pada jam puncak pagi

Jenis Kend

Kompo

emp

sisi Lalu

1

Kendaraan

Jumlah Kendaraan

Jumlah

Menuju

Meninggalkan

Bandara

bandara

Kendaraan ( 2 Arah )

Lintas

Kend/

Smp/

Kend/

Smp/

Kend/

Smp/

(%)

Jam

Jam

Jam

Jam

Jam

Jam

72,33

1,0

352

352

346

346

698

698

0,21

1,2

1

1,2

1

1,2

2

2,4

27,46

0,25

152

38

113

28,25

265

66,25

505

391,2

460

375,45

965

766,65

Ringan (LV) 2

Kendaraan Berat (HV )

3

Sepeda Motor (MC) Jumlah

100

Sumber

:

Data Survey Lalu lintas Pada Jam Puncak Pagi

Catatan

:

Jenis Kendaraan non motor tidak dikelompokkan, tetapi dipakai sebagai faktor hambatan samping

Perhitungan hambatan samping : Tabel.4.2

Tipe

Penentuan frekwensi kejadian

kejadian

hambatan

Simbol

samping

Faktor Frekwensi

Frekwensi

bobot

berbobot

kejadian

Pejalan kaki

PED

0,5

5 / jam, 200 m

2,5

Parkir, kendaraan berhenti

PSV

1,0

-

-

Kendaraan masuk + keluar

EEV

0,7

-

-

Kendaran Lambat

SMV

0,4

25 / jam, 200 m

10

Total : Sumber

12,5 :

Data Survey Lalu lintas Pada Jam Puncak Pagi


60

Laporan Tugas Akhir Tabel.4.3

Penentuan kelas hambatan samping

Frekwensi

Kondisi khusus

Kelas

berbobot

Hambatan

samping

kejadian < 100

Permukiman, hampir tidak ada kejadian

Sangat rendah

100 – 299

Permukiman, beberapa angkutan umum, dll

Rendah

L

300 – 499

Daerah industri dengan toko-toko di sisi jalan

Sedang

M

500 – 899

Daerah niaga dengan aktivitas sisi jalan yang tinggi

Tinggi

H

> 900

Daerah niaga dengan aktivitas pasar sisi jalan yang Sangat tinggi

VL

VH

sangat tinggi

Sumber

:

MKJI 1997

Dari data diketahui : QDH

:

965 kend/jam

Kondisi alinyemen datar, hambatan samping rendah ( MKJI 1997, tabel hal 5-28 untuk konstruksi baru) . Didapatkan : Tipe jalan / lebar jalur lalu-lintas (m) = 4/2 D , lebar 12 m Permulaan trase jalan layang terletak tepat setelah jembatan Siangker yang telah dibangun sebelumnya sehingga lebar jalannya disesuaikan dengan jembatan tersebut yaitu 12 m.

IV.3.2. Pertumbuhan Lalu Lintas Tahun Rencana

Pertumbuhan lalu lintas Jl. Puad A. Yani diambil dari data perkembangan jumlah penumpang moderat dari tahun 2007 s/d 2027 sebanyak 4,5 %. Tahun rencana efektif = 23 tahun ( MKJI 1997 ). Nilai LHR pada tahun yang direncanakan yaitu 23 tahun yaitu : LHR2030

23

= LHR2007 *( 1+ i ) =

766,65 * ( 1+ 0,045 )

=

2109,9 smp / jam

23

IV.3.3. Analisa Kapasitas Jalan

Kapasitas jalan ditentukan dengan rumus : C

= C0 * FCw * FC SP * FCSF *FCCS (smp/jam)


61

Laporan Tugas Akhir

Dimana : C

= kapasitas

C0

= kapasitas dasar untuk jalan 4/2 D, C 0 = 2 * 1650 smp/jam

FCw

= faktor penyesuaian akibat lebar jalur lalu lintas = 1,0

FCsp = faktor penyesuaian akibat pemisahan arah = 1,0 FCsf

= faktor penyesuaian akibat hambatan samping = 0,98

FCCS

= faktor penyesuaian ukuran kota = 1,0

C

= 2*1650*1,0*1,0*0,98*1,0 = 3234 smp/jam

IV.3.4. Analisa Derajat Kejenuhan

Derajat kejenuhan ditentukan dengan rumus : DS

= Qmax / C

Derajat kejenuhan pada akhir tahun rencana : DS

= 2109,9 / 3234 = 0,65 < DS ideal = 0,75

IV.4. ANALISA TERHADAP LANDING DAN TAKE OFF PESAWAT

Analisa terhadap landing dan take off pesawat khususnya terhadap ketinggiannya mengingat lokasi proyek dekat dengan Bandara A. Yani. Dari pengukuran lapangan yang dilakukan pihak Departemen Perhubungan Jawa Tengah lokasi titik tertinggi proyek terletak pada koordinat ( 19.130 ; 21.343 ) dengan elevasi ( ∆H ) = 0,7 m dari atas MSL. Berdasarkan peta pembagian wilayah imaginer yang dimiliki Departemen Perhubungan untuk koordinat ( 19.130 ; 21.343 ) termasuk wilayah horisontal dalam. Untuk daerah horisontal dalam sudut kemiringan untuk landing dan take o

off pesawat 1,6 , dengan elevasi bangunan maksimal ( H MAKS ) dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut : HMAKS = ( 45 + 1,9 ) – ∆H Dimana : ∆H

= elevasi titik pengamatan terhadap MSL


62

Laporan Tugas Akhir

Dari data pengukuran yang didapat untuk ∆H = 0,7 m, maka : HMAKS = ( 45 + 1,9 ) – 0,7 = 46,2 m Jadi berdasarkan peta pembagian wilayah imaginer dan hasil perhitungan di atas, pada elevasi titik tertinggi tersebut masih diperbolehkan didirikan bangunan ataupun fasilitas bangunan setinggi 46,2 m. Dengan kata lain lokasi proyek tidak terpengaruh oleh ketinggian landing maupun take off pesawat.

IV.5. ANALISA DATA TANAH IV.5.1. Sondir

Dalam pekerjaan sondir ini alat yang digunakan adalah sondir tangan ringan tipe Dutch Cone Penetrometer dengan kapasitas 2,50 ton dan conus 2

resistance (qc) = 250 kg/cm . Pekerjaan sondir dilakukan pada titik S 1, kedalaman yang dicapai adalah 25 m dari permukaan tanah setempat, sedangkan hasil yang didapat pada penyelidikan tanah adalah sebagai berikut : 

Kedalaman 0 – 10 m 2

2

Conus Resistance (qc) antara 0 kg / cm sampai dengan 5 kg / cm . Total friction ( f ) 150 kg / cm. 

Kedalaman 10 - 20 m 2

2

Conus Resistance (qc) antara 5 kg / cm sampai dengan 8,75 kg / cm . Total friction ( f ) 400 kg / cm. 

Kedalaman 20 – 25 m 2

2

Conus Resistance (qc) antara 8,75 kg / cm sampai dengan 50 kg / cm . Total friction ( f ) 787,5 kg / cm2.

IV.5.2. Boring

Pekerjaan boring dilakukan pada titik BM.I, dilaksanakan hingga kedalaman 40 meter. Hasil dari penyelidikan bor adalah sebagai berikut : kedalaman yang dicapai sampai -40,00 m dari permukaan tanah setempat. Pada kedalaman 0,00 m s/d -1,60 m lapisan tanah berupa tanah timbunan material bangunan bekas. Pada kedalaman -1,60 m s/d -7,00 m lapisan tanah berupa lempung lunak, warna abu-abu muda. Pada kedalaman -7,00 m s/d Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

63

Laporan Tugas Akhir

10,20 m lapisan tanah berupa lempung sangat lunak, warna abu-abu muda. Pada kedalaman -10,20 m s/d -22,10 m lapisan tanah berupa lempung lunak, warna abu-abu. Pada kedalaman -22,10 m s/d -30,00 m lapisan tanah berupa lempung agak padat, warna abu-abu. Pada kedalaman -30,00 m s/d -40,00 m lapisan tanah berupa lempung agak padat, warna abu-abu tua sedikit butir kasar.

IV.6. ANALISA PERENCANAAN

Setelah mengamati hasil analisa dari data lalu lintas, topografi, data tanah di atas, maka dapat dilakukan analisa perencanaan dengan mengemukakan alternatif-alternatif perencanaan yang meliputi alternatif keperluan lajur, dan penentuan jenis struktur yang akan digunakan

IV.6.1. Alternatif Pemilihan Struktur a. Alternatif Pemilihan Bangunan Atas

Dalam merencanakan bangunan atas jalan layang ada beberapa tipe konstruksi yang dapat digunakan sebagai alternatif pilihan seperti pada tabel berikut : Tabel 4.4. Alternatif pemilihan bangunan atas :

No

Alternatif

1

Beton

Keuntungan 

Konvensional

Kerugian

Proses pelaksanaan cor di tempat, sehingga

lebih



mudah

memerlukan dimensi yang

pengerjaannya 

Untuk bentang > 20 m

besar, sehingga boros

Biaya relatif murah



Memerlukan waktu untuk memperoleh kekuatan awal beton, sehingga menambah waktu

pelaksanaan. 2

Beton



Prategang



Proses

pembuatan

dapat

Untuk bentang > 40 m,



dilaksanakan di pabrik atau lokasi

pada

pekerjaan

pengangkatannya

Menggunakan beton ready mix,

berat

sehingga dapat terjamin mutunya




pemasangan

sulit karena

Diperlukan alat berat 64

Laporan Tugas Akhir

No

Alternatif

Keuntungan



Kerugian

(seragam)

(crane) untuk

Untuk bentang > 30 m, dapat

menempatkan gelagar

dibuat secara segmental sehingga

pasca penegangan

mudah untuk dibawa dari pabrik ke lokasi proyek 

Beton hampir tidak memerlukan perawatan khusus



Baik untuk daerah dekat pantai, karena beton tidak korosif

3

Rangka Baja



Mempunyai nilai estetika



Mutu bahan seragam dapat dicapai



Harga baja lebih mahal

kekuatan seragam



Baja

mudah

terkorosif



Kekenyalan tinggi

pada daerah pantai



Mudah pemasangannya



Mampu mencapai bentang jalan

perawatan

yang lebar

tinggi untuk menghindari

Baja memerlukan biaya



yang

cukup

adanya korosi 4

Komposit



Proses pelaksanaanya mudah dan dapat dikerjakan di tempat



Biaya konstruksi relatif murah

Tidak mampu untuk



bentang > 25 m Dibutuhkan perancah



untuk plat beton, sehingga untuk bentang lebar akan sulit pemasangannya Memerlukan waktu lebih



lama untuk pemasangannya


65

Laporan Tugas Akhir

b. Alternatif Pemilihan Bangunan Bawah Tabel 4.5 Alternatif pemilihan bangunan bawah :

Jenis Abutment

Tinggi

Abutment tembok penahan kantilever

< 8m

Abutment tembok penahan kontrafort

6,8 – 20 m

Abutment tembok penahan gravitasi

< 20 m

Abutment kolom penahan “spill trough”

< 20 m

Abutment kolom cap tiang sederhana

6,8 – 20 m

Abutment tanah bertulang

< 3,4 m

c. Alternatif Pemilihan Jenis Pondasi Tabel 4.6 Alternatif pemilihan jenis pondasi :

Jenis Pondasi

Kedalaman Lapisan Pendukung

Pondasi langsung

0–3m

Pondasi sumuran

3–6m

Pondasi tiang beton

7 – 40 m

Pondasi tiang baja

7 – 40 m

IV.6.2. Analisa Pemilihan Alternatif Struktur

Dengan melihat data – data yang ada serta berbagai alternatif yang ada, maka dilakukan analisa untuk memilih struktur jalan layang, sebagai berikut :

a. Analisa Kondisi Tanah Untuk Penentuan Bangunan Bawah

Perencanaan bangunan bawah ditentukan oleh kondisi tanah yang ada. Untuk mengetahui kondisi tanah tersebut dibutuhkan data tanah yang diperoleh dari hasil penyondiran ataupun standard penetration test ( SPT ) dan boring untuk mengetahui lapisan dan mengambil sampel tanah di sekitar proyek dan kemudian dilakukan pengujian tanah dengan soil test . Dari beberapa alternatif yang ada dipilih Abutment tembok penahan kantilever, untuk pilarnya dipilih pilar tunggal.


66

Laporan Tugas Akhir

b. Analisa Penentuan Tipe dan Kedalaman Pondasi

Dalam pemilihan bentuk pondasi, perlu diperhatikan apakah pondasi cocok untuk berbagai keadaan di lapangan maupun memungkinkan untuk diselesaikan secara ekonomis sesuai dengan jadwal kerjanya. Berikut ini hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam penentuan tipe dan kedalaman pondasi : 

Keadaan tanah



Batasan – batasan akibat konstruksi di atasnya



Batasan – batasan dari situasi di sekelilingnya



Waktu dan biaya pekerjaan Dari hal – hal tersebut di atas, jelas bahwa keadaan tanah untuk

perencanaan

pondasi

merupakan

pertimbangan

yang

sangat

penting.

Berdasarkan data sondir dari lokasi proyek dimana kedalaman lapisan keras terletak pada kedalaman 25,00 m. Sehingga berdasarkan hal tersebut maka pondasi tiang pancang merupakan alternatif terbaik karena lapisan tanah keras berada lebih dari 10 meter dari permukaan tanah. Selain itu pondasi tiang pancang memiliki friksi yang besar dan di dalam pelaksanaan tidak memakan waktu lama.

c. Analisa Penentuan Bangunan Atas

Dengan mengamati dan melihat topografi pada lokasi proyek, perlu ditentukan kriteria desain yang cocok dengan kondisi tersebut. Bangunan atas yang akan dipilih yaitu yang memiliki kriteria : -

Keadaan tipe alinyemen.

-

Bisa dibuat dalam bentang yang cukup panjang agar seminimal mungkin gangguan terhadap siklus daur hidrologi daerah setempat.

-

Cocok untuk wilayah pantai yang dekat dengan air laut.

-

Seminimal mungkin pembuatan dilakukan dilokasi, karena keadaan topografi yang tidak memungkinkan.

Dalam hal ini yang paling cocok untuk desain bangunan atas adalah struktur beton prategang.


67

Laporan Tugas Akhir

IV.7. SPESIFIKASI JALAN LAYANG

1. Nama

: Perencanaan Jalan Layang Akses Masuk Bandara A.Yani Semarang

2. Lokasi

: Kota Semarang

3. Jenis

: Struktur Beton Prategang

4. Bentang

: 600 meter

5. Lebar Jalan

: 14,5 meter

6. Lebar Jalur

: 12 meter

7. Lebar Trotoar

: 1,0 meter x 2

8. Lebar Median

: 0,5 meter

9. Konstruksi Jembatan secara umum

:

a. Konsturuksi atas 1. Tiang sandaran •

Mutu beton : 25 Mpa

•

Mutu baja

•

Jarak sandaran : 1,5 m

: 400 Mpa

2. Lantai trotoar •

Mutu beton : 25 Mpa

•

Mutu baja

: 400 Mpa

•

Lebar

: 1,0 m

•

Tinggi

: 0,2 m

3. Lantai jembatan •

Mutu beton : 35 Mpa

•

Mutu baja

: 400 Mpa

•

Lebar

: 18 m

•

Tinggi

: 0,2 m

4. Gelagar induk •

Mutu beton : 80 Mpa ( standar WIKA BETON kelas A )

•

Mutu baja

•

Jenis konstruksi : Beton Pratekan dengan sistem Post

: 400 Mpa

Tensioning •

Sistem pelaksanaan : Segmental Pracetak


68

Laporan Tugas Akhir •

Jenis tendon : Unconted Seven Wire Stress Realived for Prestress Concrete ( VSL )

5. Diagfragma •

Mutu beton : 25 Mpa

•

Mutu baja

: 400 Mpa

•

Tebal

: 0,2 m

b. Konstruksi bawah 1. Abutment dan pilar tunggal •

Mutu beton : 35 Mpa

•

Mutu baja

: 400 Mpa

2. Pondasi •

Jenis

: Pondasi tiang pancang

IV.8. ASPEK GEOMETRIK JALAN LAYANG IV.8.1. Perencanaan Alinyemen Horizontal

Data dan Ketentuan : -

VR = 80 km/jam

-

∆

= 4,044°

Dari sudut yang diketahui termasuk sudut y ang sangat tumpul, sehingga dapat didesain lengkung Full Circle. Menurut Standar Perencanaan Geometri Jalan Raya No. 13/1970 dengan kecepatan rencana 80 km/jam, kecepatan jalan rata-rata yang diperkirakan 64 km/jam, maka jari-jari lengkung minimum 3000 m. Jadi perencanaan lengkung horisontal didesain dengan jari-jari 3000 m, maka digunakan slope normal 2 % berdasarkan s yarat drainase jalan beraspal. Tc

=

R c tg ∆/2

=

3000.tg(4,044/2)

=

105,9 m

Ec

=

T.tg ∆/4

=

105,9.tg(4,044/4)

=

1,86 m

Lc

=

∆/360.2π.R c

= (4,044/360).2. π.3000 = 211,74 m

STA PI

= 0 + 450

STA TC

= (0 + 450) – T c = (0 + 450) – 105,87 = 0 + 344


69

Laporan Tugas Akhir

STA CT

= STA TS + Tc = (0 + 450) + 105.87 = 0 + 556 m

IV.8.2. Alinyemen Vertikal

Dari desain yang telah dibuat terdapat kelandaian 0 - 3 %. Menurut Bina Marga dan AASHTO, kelandaian

≤

3 % belum

memberikan pengaruh yang signifikan. Tanpa memperhitungkan kecepatan awal kendaraan, besarnya panjang kritis menurut peraturan No 13/1970, dengan kelandaian 3 % mempunyai panjang kritis 480 m. •

Lengkung Vertikal Cekung (0% - 3 %) a. Berdasar Jarak Penyinaran Lampu Kendaraan S = 50 m (S > L) >> Lv = 2 * S -

150 + 3,5S

= 2 * 30 -

A 150 + 3,5 * 30 3

= minus (S < L) >> Lv

=

( A * S 2 ) 150 + 3,5 * S

=

(3 * 30 2 ) 150 + 3,5 * 30

= 10,58 m….……..(sesuai) b. Berdasarkan syarat kenyamanan : L=

L=

AV 2 390 3 * 802 390

= 49,23 m

Diambil Lv = 50 m. A

Ev

=

PLV

= Sta 0 + 75

800

x Lv =

Elv 1,9 m PPV

= Sta 0 + 100

3 800

x52 = 0,195 m

& Sta 0 + 295

& Sta 0 + 455

Elv 5,8 m

Elv 6,58 m

& Sta 0 + 320

& Sta 0 + 480


70

Laporan Tugas Akhir

Elv 2,1 m PTV

= Sta 0 + 125 Elv 2,6 m

•

Elv 6 m

Elv 6 m

& Sta 0 + 345

& Sta 0 + 505

Elv 6,58 m

Elv 5,8 m

Lengkung Vertikal Cembung (3% - 0%) a. Menurut Bina Marga, dengan kecepatan rencana V R = 80 km/jam, didapat SJPH = 110 m , SJPM = 550 m b. Berdasar Jarak Pandang Henti (S > L) >> Lv = 2 * S -

399

= 2 * 110 -

399 3

= 87 m ………. (sesuai) (S < L) >> Lv

=

=

( A * S 2 ) 399 (3 *1102 ) 399

= 90 m….……..(sesuai) c. Berdasar Jarak Pandang Menyiap (S > L) >> Lv = 2 * S -

960

= 2 * 550 -

960 3

= 780 m ………. (tidak sesuai) (S < L) >> Lv

=

=

( A * S 2 ) 960 (3 * 5502 ) 960

= 945 m ………. . (sesuai) d. Berdasarkan syarat kenyamanan : L=

AV 2 360


71

Laporan Tugas Akhir

L=

3 * 802 360

= 53 m

Diambil Lv cembung = 53 m Ev = PLV

A 800

x Lv =

= Sta 0 + 213 Elv 5,05 m

PPV

= Sta 0 + 240 Elv 5,6 m

PTV

= Sta 0 + 267 Elv 5,8 m

3 800

x53 = 0,198 m

& Sta 0 + 333

& Sta 0 + 413

Elv 6,2 m

Elv 7 m

& Sta 0 + 360

& Sta 0 + 440

Elv 6,8 m

Elv 6,8 m

& Sta 0 + 387

& Sta 0 + 467

Elv 7 m

Elv 6,2 m


72

Laporan Tugas Akhir

V.1.1.

Perencanaan pelat injak

Terakhir gambar no 5. 52 Tabel no 5.33

Halaman ini jangan di print


163

Laporan Tugas Akhir

V.2.

PERHITUNGAN KONSTRUKSI BAWAH JALAN LAYANG

V.2.1.

Pilar

Pilar direncanakan berdasarkan hasil perhitungan lalu lintas

Formatted: Swedish (Sweden)

maupun beban yang bekerja. Berikut ini adalah rencana dimensi pilar :


Gambar 5.55 Rencana Dimensi Pilar

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden)

V.2.1.1. Pembebanan pada pilar

Beban yang bekerja pada pilar dikelompokan menjadi beban mati


dan beban hidup yang bekerja secara vertikal dan horisontal. Berikut ini akan dilakukan analisa beban-beban yang bekerja pada pilar berdasarkan PPPJJR 1987. Formatted: Swedish (Sweden)

A. Gaya Vertikal

Formatted: Indent: Left: 1.59 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style: A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 2.86 cm + Tab after: 3.49 cm + Indent at: 3.49 cm, Tab stops: Not at 3.49 cm

1.Gaya Akibat Berat Sendiri Pilar.

Yang digunakan untuk perencanaan adalah pilar tertinggi :


164

Laporan Tugas Akhir 2200 800 600 800

6

2025

700

5

700

H = 3100

3

400

2

600

1

1600

1200

1200

4000

Gambar 5.56 Tinjauan Berat Sendiri Pilar

W1

= 4 . 8 .0,6 . 2,5

= 48

W2

=

W3

= (0,25. π .1,62.3,1 + 1,6.1,6.3,1) .2,5 = 35,414 ton

W4

=

W5

= 0,7 . 2,2 . 14,5 . 2,5

= 55,825 ton

W6

= 2,025. 0,6. 14,5. 2,5

= 44,044 ton +

⎡ 4.8 + 1,6.1,6 ⎤ . 0,4 . 2,5 ⎢⎣ ⎥⎦ 2

= 17,28 ton

⎡1,6.1,6 + 2,2.14,5 ⎤ . 0,7 . 2,5 ⎢⎣ ⎥⎦ 2

Wsendiri pilar

ton

= 30,153 ton

= 230,716 ton

Tabel 5.34 Luasan Masing-masing Segmen Pilar


No.

Luas(m^2)

y (m)

A.y(m^3)

1

2,4

0,3

0,72

2

1,12

0,733

0,821



165

Laporan Tugas Akhir

No.

Luas(m^2) 4,96

y (m) 2,55

A.y(m^3) 12,648

1,33

4,567

6,074

5

1,54

5,15

7,931

6

1,215

6,5125

7,913

∑

12,565

3 4

Total

36,107

Titik berat pilar terhadap titik A x

= 2 m (simetris)

y

=

=


∑ A. y ∑ y

Formatted: Swedish (Sweden) Field Code Changed

36,107

Field Code Changed

12,565


= 2,874 m Besarnya momen terhadap titik A M = W. x = 230,716 . 2 = 461,432 ton m Formatted: Swedish (Sweden)

2. Berat Konstruksi di Atasnya.

Berat air hujan

= 0,05.14,5.40.1

Berat sandaran

= 29

ton

= 20,96 ton

Berat aspal

= 0,05.12.40.2,2

= 52,8 ton

Berat median

= 0,5.0,25.40.2,5

= 12,5 ton

Berat trotoar

= 2.1.0,2.40.2,5

= 40

ton

Berat sendiri plat

= 0,20.14,5.40.2,5

= 290

ton

Berat deck slab

= 0,07.1,2.40.7.2,5

= 58,8 ton

Berat diafragma

= 42.0,2.1,25.1,8.2,5 = 47,25 ton

Berat 8 girder

= 8.(0,6695.40).2,5


= 535,6 ton +

Berat total = 1086,91 ton Beban yang bekerja pada tumpuan = 1 .1086,91 2

Field Code Changed Formatted: Swedish (Sweden)

= 543,455 Ton Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

166

Laporan Tugas Akhir

½P


½P

Gambar 5.46 57 Tinjauan bekerjanya beban mati pada tumpuan


Momen terhadap titik A = 543,455.(0,5.0,8+0,6+0,8+0,9) +


543,455.(0,5.0,8+0,9) = 2173,82 ton m Formatted: Swedish (Sweden)

3. Beban Hidup.

Beban hidup untuk beban merata dan garis - Beban garis (P) = 12 Ton - Beban merata (q) untuk bentang 30m < L < 60 m, q = 2,2 T/m –

= 2,2 T/m -

1,1 60 1,1 60

Field Code Changed

x (L – 30)


x (40 – 30)


= 2,017 T/m Koefisien kejut (k) : k

=1+

⎡ 20 ⎤ ⎢ (50 + L) ⎥ ⎣ ⎦

=1+

⎡ 20 ⎤ ⎢ (50 + 40) ⎥ = 1,222 ⎣ ⎦

Beban merata =

6 − 5,5 ⎛ 5,5 ⎞ .2,017 + 0,5. .2,017 ⎟ .40 ⎜ 2,75 ⎝ 2,75 ⎠

Formatted: Swedish (Sweden) Field Code Changed Formatted: Swedish (Sweden)

= 168,695 ton Beban garis =

6 − 5,5 ⎞ ⎛ 5,5 .12 + 0,5. .12 ⎟ .1,222 ⎜ 2,75 ⎝ 2,75 ⎠



167

Laporan Tugas Akhir

= 30,661 ton P

= beban merata + beban garis = 168,695 + 30,661 = 199,356 ton

Untuk 2 arah lalu – lintas = 2 . 199,356 = 398,712 ton Formatted: Swedish (Sweden)

½P

½P


Gambar 5.46 58 Tinjauan bekerjanya beban hidup pada tumpuan


Beban yang bekerja pada tumpuan =

398,712 2


= 199,356 ton

Field Code Changed

Momen terhadap titik A = 199,356.(0,5.0,8+0,6+0,8+0,9) + 199,356.(0,5.0,8+0,9) = 797,424 ton m B. Gaya Horisontal


Beban hidup yang arah bekerjanya horizontal meliputi : 1. Gaya rem dan traksi

Beban hidup = beban D tanpa koefisien kejut ( diperhitungkan sebesar 5 % ) dengan titik tangkap 1,8 m di atas lantai kendaraan. Rm = 0,05. 398,712 = 19,936 ton

Formatted: Indent: Left: 2.33 cm Formatted: Font: Not Bold Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 3 + Numbering Style: 1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 5.4 cm + Tab after: 6.03 cm + Indent at: 6.03 cm, Tab stops: Not at 6.03 cm Formatted: Swedish (Sweden)


168

Laporan Tugas Akhir Formatted: Swedish (Sweden)

1800


50

7525

Gambar 5.4759 Tinjauan bekerjanya gaya rem dan traksi


Tinggi pilar = 7,525 m


perkerasan = 0,05 m YRm = 7,525 + 0,05 + 1,8 = 9,375 m Momen terhadap titik A : MRm = Rm . YRm = 19,936 . 9,375 = 187,088 ton m

2. Gaya gesek pada tumpuan

Gg = fs . b Dimana : Gg = Gaya gesek antara tumpuan dengan balok (ton)

Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 3 + Numbering Style: 1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 5.4 cm + Tab after: 6.03 cm + Indent at: 6.03 cm, Tab stops: Not at 6.03 cm Formatted: Swedish (Sweden)

fs = Koefisien gesek antara karet dengan beton (f=0,15-0,16) b

= Beban pada tumpuan (ton) = 1 .1086,91 2


= 543,455 ton


169

Laporan Tugas Akhir



5500

Gambar 5.60 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gesek pada Tumpuan


Lengan gaya terhadap titik A : Yg = 5,5 m Gg = 0,15 . 543,455 = 81,518 ton Momen terhadap titik A : MGg = Gg . Yg = 81,518 . 5,5 = 448,349 ton m

3. Gaya akibat gempa

Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 3 + Numbering Style: 1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 5.4 cm + Tab after: 6.03 cm + Indent at: 6.03 cm, Tab stops: Not at 6.03 cm

Gaya arah memanjang Gh = c . Wt Dimana : Gh = Gaya horisontal akibat gempa c


= Koefisien gempa untuk Jawa Tengah (wilayah 4) = 0,14

Wt = Muatan mati konstruksi yang ditinjau


170

Laporan Tugas Akhir

Formatted: Swedish (Sweden) Gp1

Gba

6512,5

6575

Gp2

2550

Gambar 5.61 5.61 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa


Gaya gempa terhadap bangunan atas (Gba) : Wba = 1086,91 ton Gba = 0,14 . 1086,91 = 152,167 ton Momen terhadap titik titik A = 6,575 . 152,167 = 1000,498 ton m Gaya gempa terhadap pemisah gelagar (Gp1) : Wp1 = 44,044 ton Gp1 = 0,14 . 44,044 = 6,166 ton Momen terhadap titik titik A = 6,5152 . 6,166 = 46,688 ton m Gaya gempa terhadap kolom pilar (Gp2) : Wp2 = 35,414 ton Gp2 = 0,14 . 35,414 = 4,958 ton Momen terhadap titik titik A = 2,55 . 4,958 = 12,643 ton m Momen total total terhadap titik A = 1000,498 + 46,688 + 12,643 Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

171

Laporan Tugas Akhir

= 1059,829 ton m

4. Gaya akibat tekanan tanah aktif

Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 3 + Numbering Style: 1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 5.4 cm + Tab after: 6.03 cm + Indent at: 6.03 cm, Tab Tab stops: Not Not at 6.03 cm

Diketahui : γ

= 1,4720 ton/m3

ø

= 3o

c

= 0,03 kg/cm2 = 0,3 ton/m2

1m Pa

Gambar 5.62 5.62 Skema Tekanan Tanah Aktif Pada Pilar

Ka


= tg2 (45 – φ ) 2

Formatted: Swedish (Sweden) Field Code Changed Formatted: Swedish (Sweden)

= tg2 (45 – 3 ) 2


= 0,9 Pa

= ½ . γ . h2 . Ka

Formatted: Swedish (Sweden) 2

= ½ . 1,4720 . 1 . 0,9 = 0,662 ton Besarnya momen terhadap titik A adalah : M

= Pa . y = 0,662 .( 1/3 . 1 ) = 0,221 ton m

C. Kombinasi Pembebanan Pada Pilar

Kestabilan konstruksi harus ditinjau berdasarkan komposisi pembebanan dan gaya yang mungkin akan bekerja. Tegangan atau gaya yang digunakan dalam pemeriksaan kekuatan konstruksi yang


172

Formatted: Indent: Left: 1.59 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style: A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 2.86 cm + Tab after: 3.49 cm + Indent at: 3.49 cm, Tab Tab stops: Not Not at 3.49 cm Formatted: Swedish (Sweden)

Laporan Tugas Akhir

bersangkutan dikalikan terhadap tegangan ijin atau tegangan batas yang telah ditentukan dalam persen pada tabel berikut :

Tabel 5.35 5.35 Kombinasi Pembebanan Pilar

Komb.

Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt

Kombinasi Pembebanan dan Gaya

Teg. dipakai thd teg ijin

I

M + (H+K) + Ta + Tu

100 %

II

M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm

125 %

III

Komb. I + Rm + Gg + A + SR + Tm + S

140 %

IV

M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu

150 %

V

M + Pl

130 %

VI

M + (H+K) + Ta + S + Tb

150 %

Formatted: Indent: First line: line: 0 cm, Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 2.22 cm Formatted: Swedish (Sweden)



Sumber : PPPJJR 1987

Dimana : A

=

beban angin

Ah

=

gaya akibat aliran dan hanyutan

Gg

=

gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh

=

gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi

(H+K) =

beban hidup dan kejut

M

=

beban mati

Rm

=

gaya rem

S

=

gaya sentrifugal

SR

=

gaya akibat susut dan rangkak

Tm

=

gaya akibat perbedaan suhu

Ta

=

gaya tekanan tanah

Tb

=

gaya tumbuk pada pilar overpass

Tag

=

gaya tekanan tanah akibat gempa bumi

Tu

=

gaya angkat

Pl

=

gaya – gaya pada waktu pelaksanaan


Peninjauan dilakukan pada kombinasi I, II, III, IV, dan VI. Untuk kombinasi beban V tidak dilakukan peninjauan, sebab dalam perencanaan

ini

tidak

diperhitungkan

beban-beban

selama

pelaksanaan.


173

Laporan Tugas Akhir

Tabel 5.36 5.36 Kombinasi Pembebanan I

Beban Jenis Bagian Wp M Wba H+K Wl Ta Tu Total

Gaya(ton) V H 230,716 1086,91 398,712 0,662 1716,338 0,662

Momen (ton m) MV MH 461,432 2173,82 797,424 0,221 3432,676 0,221

Tabel 5.37 5.37 Kombinasi Pembebanan II

Beban Jenis Bagian Wp M Wba Ta Ah Gg A SR Tm Total

Gaya(ton) V H 230,716 1086,91 0,662 81,518 1317,626 82,18

Momen (ton m) MV MH 461,432 2173,82 0,221 448,349 2635,252 448,57

Tabel 5.38 5.38 Kombinasi Pembebanan III

Beban Komb. I Rm Gg A SR Tm S Total

Gaya(ton) V H 1716,338 0,662 19,936 81,518 1716,338 102,116

Momen(ton m) MV MH 3431,022 0,221 187,088 448,349 3432,676 635,658

Tabel 5.39 5.39 Kombinasi Pembebanan IV


174

Laporan Tugas Akhir

Beban Jenis Bagian Wp M Wba Gba Gp1 Gh Gp2 Tag Gg Ahg Tu Total Tot al

Gaya(ton) V H 230,716 1086,91 152,167 6,166 4,958 81,518 1317,6 131 7,626 26 244 244,80 ,809 9

Momen (ton m) MV MH 461,432 2173,82 1000,498 46,688 46,688 12,643 12,643 448,349 2635,2 263 5,252 52 150 1508,1 8,178 78

Tabel 5.40 5.40 Kombinasi Pembebanan VI

Beban Jenis Bagian Wp M Wba H+K Wl Ta S Tb Tota To tall

Gaya(ton) V H 230,716 1086,91 398,712 0,662 1716 17 16,3 ,338 38 0,66 0, 662 2

Momen (ton m) MV MH 461,432 2173,82 797,424 0,221 3432 34 32,6 ,676 76 0,22 0, 221 1

D. Kontrol Terhadap Kestabilan Pilar

Untuk memperoleh Kestabilan konstruksi diperlukan kontrol yang menyatakan bahwa konstruksi tersebut stabil dan aman. Berikut ini adalah kontrol yang ditinjau terhadap guling geser dan eksentrisitas.

•

Tinjauan terhadap guling (Fg) =

∑ MV >n ∑ MH

•

Tinjauan terhadap geser (Fq) =

∑ V tan δ ∑ H

•

Tinjauan terhadap eksentrisitas (e) =

Dimana : Σ V ΣV

B

2

-

Formatted: Indent: Left: 1.59 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style: A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 2.86 cm + Tab after: 3.49 cm + Indent at: 3.49 cm, Tab Tab stops: Not Not at 3.49 cm Formatted: Swedish (Sweden)

Formatted: Indent: Left: 2.18 cm, Hanging: Hanging: 3.55 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: -3.46 cm + Tab after: after: -2.83 cm + Indent at: -2.83 cm

>n

∑ MV − ∑ MH 1 < 6 ∑ V

B

= total gaya vertikal yang terjadi pada pilar


= total gaya horisontal yang terjadi pada pilar


Σ MV =

total momen vertikal yang terjadi pada pilar


175


Laporan Tugas Akhir

Σ MH =

total momen horisontal yang terjadi pada pilar

B

= lebar kaki pilar = 4 m

n

= faktor aman = 1,5


Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan I : 3432,676

•

Guling (Fg) =

•

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

0,221

1716,338 tan 30 0,662 4 2

-

Formatted: Indent: Left: 2.18 cm, Hanging: 3.55 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: -3.46 cm + Tab after: -2.83 cm + Indent at: -2.83 cm

= 15532,471 > 1,5 ….aman

= 135,875 > 1,5 ….aman

3432,676 − 0,221 1716,338

= 0,00013 <

1 6

. 4 = 0,667…aman

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan II : 2635,252

•

Guling (Fg) =

•

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

448,57

82,18

2

-


= 5,875 > 1,5 ….aman

1317,626 tan 3 0

4


= 0,840 < 1,5 ….tidak aman

2635,252 − 448,57 1317,626

= 0,340 <

1 6

. 4 = 0,667…aman

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan III :

•

Guling (Fg) =

3432,676 635,658

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

102,116 4 2

-


= 5,4 > 1,5 …. aman

1716,338 tan 30

•


= 0,881 > 1,5 ….tidak aman

3432,676 − 635,658 1716,338


176

Laporan Tugas Akhir

= 0,370 <

1 6

. 4 = 0,667… aman

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan IV : 2635,252

•

Guling (Fg) =

•

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

1508,178

244,809

2

-


= 1,747 > 1,5 …. aman

1317,626 tan 3 0

4


= 0,281 < 1,5 ….tidak aman

2635,252 − 1508,178 1317,626

= 1,145 >

1 6

. 4 = 0,667…tidak aman

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan VI :

•

Guling (Fg) =

3432,676 0,221

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

0,662 4 2

-


= 15532,471> 1,5 …. aman

1716,338 tan 30

•


= 135,875 > 1,5 …. aman

3432,676 − 0,221 1716,338

= 0,00013 <

1 6

. 4 = 0,667… aman

Berdasarkan tinjauan kestabilan terhadap beban kombinasi dapat disimpulkan pilar tersebut aman terhadap guling, namun tidak aman terhadap terhadap geser dan eksentrisitas . Tidak aman terhadap geser disebabkan karena kondisi tanah yang jelek dengan sudut geser 3

o

. Sebagai perkuatan untuk melawan gaya geser

digunakan pondasi tiang pancang. Sedangkan tidak aman terhadap eksentrisitas disebabkan karena dimasukkannya beban kritis, dimana


177


Laporan Tugas Akhir

terjadi gempa horisontal. Namun masih memenuhi syarat minimum angka keamanan, karena lebih dari 1.


E. Tinjauan Stabilitas Pilar Terhadap Daya Dukung Tanah


Data tanah : 3

γ

= 1,4720 ton/m

ø

= 3o

Formatted: Italian (Italy) Formatted: Italian (Italy) 2

c

2

= 0,03 kg/cm = 0,3 ton/m


→ dari grafik faktor daya dukung terzaghi : Nc = 6 ; Nq = 1,67; Nγ = 1,25


B = 4 m ; L = 8 m ; Df = 1 m qult

= α.c.Nc + β.γ.B.Nγ + γ.Df.Nq


………Ir.Sarjono, Pondasi Tiang Pancang, 1997, Hal 36


Dimana : α


= 1,0 – 0,3.

B


L

Formatted: Italian (Italy)

= 1,0 – 0,3 .


4

Field Code Changed

8

Formatted: Italian (Italy) Field Code Changed

= 0,85 β

= 0,5 – 0,3.

= 0,5 – 0,3.


B


L

Field Code Changed

4


8

Field Code Changed Formatted: Italian (Italy)

= 0,35 qult


= α.c.Nc + β.γ.B.Nγ + γ.Df.Nq


= 0,85.0,3.6 + 0,27.1,472.4.1,25 + 1,472.1.1,67

Formatted: Italian (Italy) Formatted: Italian (Italy)

= 5,975 ton/m2 qsafe

=


qult

Formatted: Spanish (International Sort)

Fk

Field Code Changed Formatted: Lowered by 12 pt Formatted: Spanish (International Sort)


178

Laporan Tugas Akhir

=

qmax

qmax

=

=

5,975 1,5

∑ V B. L

∑ V B. L

Formatted: Lowered by 14 pt

2

= 3,983 ton/m

Field Code Changed Formatted: Spanish (International Sort)

(1+

(1-

6.e B

6.e B

Field Code Changed

)

Formatted: Lowered by 12 pt Formatted: Spanish (International Sort)

)

Formatted: Spanish (International Sort) Field Code Changed Field Code Changed Formatted: Lowered by 12 pt Formatted: Spanish (International Sort)

Dari kombinasi pembebanan di atas diambil kombinasi IV : ΣV

= 1317,626 ton

e

= 1,145

qmax

=

1317,626 4.8

Field Code Changed Formatted: Lowered by 12 pt Formatted: Spanish (International Sort) Formatted: Spanish (International Sort)

6.1,145

(1+

4


)

Field Code Changed Formatted: Lowered by 12 pt

2

= 111,895 ton/m qmin

=

1317,626 4.8


6.1,145

(1-

4

Field Code Changed

)


2

= -29,544 ton/m

Field Code Changed Field Code Changed

Tabel 5.41 Tinjauan Stabilitas Pilar Terhadap Daya Dukung Tanah

Komb I II III IV VI

e q safe q maks ΣV 1716.338 0.00013 3.9830 53.6460 1317.626 0.3400 4.9788 62.1755 1716.338 0.3700 5.5762 83.4033 1317.626 1.1450 5.9745 111.8953 1716.338 0.00013 5.9745 53.6460

q min 53.6251 20.1761 23.8678 -29.5436 53.6251


kestabilan tidak aman tidak aman tidak aman tidak aman tidak aman

Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt, Spanish (International Sort)

Dari hasil kombinasi di atas konstruksi tidak stabil terhadap daya


dukung tanah (qsafe > qmax). Untuk itu pilar diperkuat dengan pondasi


dalam berupa tiang pancang. Formatted: Swedish (Sweden)

V.2.1.2. Penulangan pilar A. Penulangan Kepala Pilar

Gaya yang bekerja pada kepala pilar bekerja secara horisontal dan vertikal. Untuk perencanaannya perlu diperhitungkan Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

179


Laporan Tugas Akhir

adanya tulangan tarik dan tekan pada kepala pilar. Gaya-gaya yang bekerja pada kepala pilar dapat digambarkan sebagai berikut :


Gambar 5.63 Tampak Depan Distribusi Beban Pada kepala Pilar

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden)

Gambar 5.64

Tampak Samping Distribusi Beban Pada kepala


Pilar Untuk Satu Arah


Penulangan direncanakan dengan mutu beton (f’c) = 40 Mpa dan mutu baja (fy) = 400 Mpa, sedangkan dalam perhitungan gaya


180


Laporan Tugas Akhir

yang bekerja, kepala pilar dibagi menjadi dua yaitu : head wall dan pier head.


a. Head Wall

Gambar 5.65 Distribusi Beban Pada Head Wall

- Gaya rem dan traksi (Rm)

= 19,936 ton

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Indent: Left: 3.52 cm, Hanging: 0.8 cm, Bulleted + Level: 2 + Aligned at: 4.13 cm + Tab after: 4.76 cm + Indent at: 4.76 cm, Tab stops: Not at 4.76 cm

Momen terhadap titik B (MRm) = 19,936 . 3,875 = 77,252 ton m - Gaya gempa terhadap bangunan atas (Gba)= 152,167 ton

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Indent: Left: 3.52 cm, Hanging: 0.8 cm, Bulleted + Level: 2 + Aligned at: 4.13 cm + Tab after: 4.76 cm + Indent at: 4.76 cm, Tab stops: Not at 4.76 cm

Momen terhadap titik B (MGba) = 152,167.1,075 = 163,580 ton m Mu = 77,252 + 163,580 = 241,332 ton m Untuk per meter Mu =

241,332 8

Field Code Changed

= 30,167 ton m


Untuk perencanaan tulangan diketahui : Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

181

Laporan Tugas Akhir

Mu

= 30,167 ton m

b

= 1000 mm

h

= 600 mm

p

= 50 mm

f’c

= 40 Mpa

fy

= 400 Mpa

Ø tul utama = 19 mm d =

h – p - ½ D tul. utama

=

600 – 50 – ½ . 19

=

540,5 mm

RI = 0,85 f’c = 0,85 . 40 = 34 Mpa β 1

→

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (40-30) = 0,77

Mn

=

Mu

0,8

30,167

=

0,8


= 37,709 ton m


= 377,09 KN m Mn

k =

=

2

b.d

377,09.10 6 1000.540,5 2


= 1,2932


ρmax =

ρmin =

β 1 * 450 600 + fy 1,4 fy

diambil

=

x

1,4 400

Rl fy

=

0,77 * 450 600 + 400

x

34 400

Field Code Changed

= 0,0295


= 0,0035


k max = 9,7462


k min = 1,3711……tabel A-31 SBB,Istimawan


Dipohusodo,hal. 494.

Didapatkan k < k min, sehingga digunakan ρmin = 0,0035


As = ρ . b . d


= 0,0035 . 1000. 540,5 2

= 1891,75 mm

Digunakan tulangan utama D 19 - 150 (As = 1890,2 mm2) Tulangan bagi = 20 % dari luas tulangan utama


182

Laporan Tugas Akhir

diperlukan = 0,2 . 1891,75 2

= 378,35 mm

2

Digunakan tulangan D13-350 (As = 379,2 mm )


b. Pier Head

Penulangan pada konsol pendek :

Gambar 5.66 Distribusi Beban Pada Pier Head

Vu =

=

Wba + (H + K) 14,5 543,455 + 398,712 14,5

= 64,977 ton W1 = = W2 =

0,3 . 0,7 . 1 . 2,5 0,525 ton 0,5 . 0,3 . 0,7 . 1 . 2,5


183

Laporan Tugas Akhir

=

0,2625 ton

Momen terhadap pot I-I : Mu =

64,977 . 0,3 + 0,525 . 0,15 + 0,2625 . 0,1

=

19,5981 ton m

=

195,981 KN m

Vn =

Vu

=

φ

64,977 0,6

= 108,295 ton

Menentukan luas tulangan geser friksi :


Hubungan kolom dengan konsol monolit,beton normal, maka µ = 1,4 Avf =

Vn fy.µ

=

108,295.10 4 400.1,4

Field Code Changed

2

= 1933,84 mm


Hubungan kolom dengan konsol nonmonolit, maka µ = 1 Avf =

Vn fy.µ

=

108,295.10 4 400.1


= 2707,375 mm2


2

Dipakai nilai yang besar A vf = 2707,375 mm


Menentukan luas tulangan lentur : Nu =

Rm + Gg

=

14,5

19,936 + 81,518

Field Code Changed

= 6,997 ton

14,5


Af =

An =

Mu

0,85. fy.a Nu

φ . fy

=

195,981.10

=

6

0,85.400.300

6,977.10 4 0,6.400

= 1921,382 mm


2

Field Code Changed Formatted: Swedish (Sweden) 2

= 290,708 mm

Field Code Changed Formatted: Swedish (Sweden) Field Code Changed Formatted: Swedish (Sweden)

Menentukan tulangan pokok As :

Field Code Changed

Tulangan utama total As adalah nilai yang terbesar dari : a) As b) As



= Af + An = 1921,382 + 290,708 = 2212,09 mm =

Formatted: Numbered + Level: 1 + Numbering Style: a, b, c, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 2.92 cm + Tab after: 3.55 cm + Indent at: 3.55 cm

⎡ 2. Avf + An⎤ = ⎡ 2.2707,375 + 290,708⎤ ⎢⎣ 3 ⎥⎦ ⎢⎣ ⎥⎦ 3


2

= 2095,625 mm


Dipakai nilai yang besar As = 2212,09 mm2

Formatted: Indent: Left: 2.92 cm Formatted: Not Superscript/ Subscript


184

Laporan Tugas Akhir

Ah =

½ (As – An) = ½ (2212,09 – 290,708 ) = 960,691 mm2

Menentukan diameter tulangan : 2

2

As = 2212,09 mm , digunakan D19-100 (As = 2835,3 mm ) Ah = 960,691 mm2, digunakan 8 D13 ( As = 1061,8 mm2 )

Penulangan akibat gaya vertikal :


Gaya-gaya vertikal yang bekerja pada pier head adalah :

•

Beban mati bangunan atas

= 1086,91 ton

•

Beban hidup dan kejut

= 398,712 ton +

Formatted: Indent: Left: 2.88 cm, Bulleted + Level: 3 + Aligned at: 5.71 cm + Tab after: 6.35 cm + Indent at: 6.35 cm, Tab stops: Not at 6.35 cm

Total = 1485,622 ton

•

Beban merata : berat pier head = 2,025.0,6.1.2,5 = 3,038 t/m berat sendiri

=

30,153 + 55,825 14,5

= 5,930 t/m


Konstruksi dianggap sebagai balok kantilever


Gambar 5.67 Distribusi Beban Vertikal Bagian Kantilever Pada Pier Head

Momen vertikal yang terjadi : 1 8



. 1485,622


= 185,703 ton 2

M = ½ . q . l + Pv ( 0,1 + 1,9 + 3,7 + 5,5 ) = ½ .8,968 .6,452 +185,703 ( 0,1 + 1,9 + 3,7 + 5,5 ) = 186,546 + 2079,874 Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

Formatted: Indent: Left: 2.98 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: 4.15 cm + Tab after: 4.79 cm + Indent at: 4.79 cm, Tab stops: Not at 4.79 cm Field Code Changed

q total = 3,038 + 5,930 = 8,968 ton/m

Besarnya Pv =


185

Laporan Tugas Akhir

= 2266,42 ton m = 22664,2 KN m Perencanaan tulangan tarik 4 lapis diketahui : Mu =

22664,2 KNm

b

=

1600 mm

h

=

1400 mm

Ø tul utama

= 32 mm

jarak antar lapis = 25 mm d

β 1

=

1400 – 50 – 19 - ½.( 4.32 + 25.3 )

=

1229,5 mm

→

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (40-30) = 0,77

Mn

=

Mu

22664,2

=

0,8

=

0,8


28330,25 KNm


ρ b

=

=

β 1. fc'.0,85 fy

x

0,77.40.0,85 400

600


600 + fy x

Field Code Changed

600


600 + 400


= 0,03927


ρmaks = 0,75 . ρ b

Field Code Changed Field Code Changed

= 0,75 . 0,03927


= 0,02945 ρmin =

1,4 fy

=

1,4 400


= 0,0035


Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan

Field Code Changed

dengan tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-


kira 0,75 ρ b ρ


= k . ρ b


= 0,75 . 0,03927 = 0,02945 Agar bersifat daktil, syarat As1

( ρ1 ≤ ρ maks )

= ρ.b.d


186

Laporan Tugas Akhir

= 0,02945 . 1600 . 1229,5 = 57934,04 mm2 T1

= As1 . fy = 57934,04 . 400 = 23173616 N

a1

=

=

T 1

0,85. fc'.b 23173616 0,85.40.1600

= 425,986 mm Z

= d – 0,5 a1 = 1229,5 – 0,5 . 425,986 = 1016,507 mm

Mr1

= T1 . Z = 23173616 . 1016,507 = 23556142879,312 Nmm = 23556,143 KNm

Mmax = 28330,25 KNm


Karena Mmax > Mr1, maka dibutuhkan tulangan rangkap : ∆ M = Mmax – Mr1 = 28330,25 - 23556,143 = 4774,107 KNm d’

=

50 + 19 + ½.( 4.32 + 25.3 )

=

170,5 mm

As2

=

=


∆ M fy ( d − d ' )


4774,107.10 6

Field Code Changed

400(1229,5 − 170,5)


= 11270,317 mm2 2

Digunakan tulangan tekan 16 D32 (As = 12868,8 mm ) As = As1 + As2 =

57934,04 + 11270,317

=

69204,357 mm

2


187

Laporan Tugas Akhir 2

Digunakan tulangan tarik 88 D32( As = 70778,41mm )

Cek Kapasitas (kondisi setimbang)

- mutu beton f’c = 40 Mpa => β1 = 0,77 - mutu baja fy

= 400 Mpa

- Tulangan Desak (As’) = 16 D32 = 12868,8 mm2


- Tulangan Tarik (As) = 88 D32 = 70778,41 mm2 Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total (0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0 2

(0,85*40*1600*0,77) c + (600*12868,8–70778,41*400) c – 600*170,5*12868,8 = 0 2

41888 c - 27550084 c – 1316478240 = 0 Dengan rumus abc didapat c

= 702,45 mm

a = 0,85 * c = 0,85 * 702,45

= 597,0825 mm

fs’

=

= =

(c − d ' ) c

* (600)

(702,45 − 170,5) 702,45

* (600)

454,3669 N

NDESAK 1

= 0.85*f’c*b*a=0,85*40*1600*597,0825 = 19106,640 kN

NDESAK 2

= As’ * fs’

=

12868,8 * 454,3669

NTARIK

= As * 400

=

70778,41 * 400 = 28311,364 kN

Mn1 =

NDESAK 1 * (d- ½*a)

= Mn2 =

19106,640 * (1229,5– ½*597,0825) =

= 5847,763 kN

17787,493 kNm

NDESAK 2 * (d-d’)


188



Laporan Tugas Akhir

Mn

Mu

=

5847,763 * (1229,5– 170,5)

=

Mn1 + Mn2

=

17787,493 + 6192,781

= 0,85 * Mn

=

=

6192,781 kNm


23980,274 kNm

= 0,85 * 23980,274 = 20383,2329 kNm

= 23383,2329 23383,2329 kNm kNm < Mu terjadi 22664,2 KNm......aman.


Cek Tulangan Geser :


Tulangan geser yang terpasang D19 – 100 D maks maks = q. l + 4.Pv = 8,968 . 6,45 + 4 . 185,703 = 800,656 ton = 8006,56 KN Vu

= 8006,56 KN

Vn

=

8006,56

Vc = 0,17 .

0,6

= 13344,267 KN

fc ' . bw . d

= 2115,083 KN


φ .Vc = 0,6 . 2115,083 = 1269,0498 KN


Vu > φ . Vc (perlu tulangan geser) s Av

= =

=

Field Code Changed

100 mm

Formatted: Lowered by 5 pt Formatted: Swedish (Sweden)

(Vn − Vc) . s

Field Code Changed

fy . d

Field Code Changed

(13344,267 − 2115,083) .10 3.100


400 . 1229,5

= 2283,283 mm


2


Sengkang terpasang D19 – 100 (As = 2835,3 mm ) Formatted: Swedish (Sweden)


189

Laporan Tugas Akhir

kombinasi PV I 1603,863 II 1205 1205,1 ,151 51 III 1205,1 1205,151 51 IV 1205,1 1205,151 51 VI 1603,863

PH 0 81,5 81,518 18 91,486 91,486 244,809 244,809 0

MV 3047,2108 2329 2329,5 ,529 292 2 2329,5 2329,5292 292 2329,5 2329,5292 292 3047,2108

MH 0 366, 366,83 831 1 837,82 837,828 8 1256,83 1256,837 7 0

MV+MH 3047,2108 2696 2696,3 ,360 602 2 3167,3 3167,3572 572 3586,3 3586,3662 662 3047,2108

Gambar 5.68 Penulangan Kepala Pilar


B. Penulangan Badan Pilar (Pier Column)


Tabel 5.42 Kombinasi Pembebanan Pada Kolom Pilar

Formatted: Font: Bold, Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden)

Sebagai perencanaan digunakan kombinasi VI :

Formatted: Left, None, Indent: Left: 2.12 cm, Line spacing: single

Gambar 5.69 Tinjauan Gaya Pada Badan Pilar

φ


= 0,65

Formatted: Font: (Default) Times New Roman

h ekivalen untuk bagian lingkaran = 0,88 . 1,6 = 1,408 m

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Swedish (Sweden)

h total = 1,6 + 1,408 = 3,008 m



190


6

2

Ag

= ( 1,6. 3,008 ) = 4,8128 m = 4,8128 . 10 mm

et

=

et

=

h

Mu Pu

3586,3662

=

2236 3008

1603,863 = 0,7434

Pu

φ . Ag.0,81. f ' c Pu

φ . Ag.0,81. f ' c d ' h

=

50 3008

= 2,236 m = 2236 mm

1603,863.10 4

=

.

6

0,65.4,8128.10 .0,81.35 et h

... [1]

Formatted

... [2]

Formatted

... [3]

Formatted

... [4]

Formatted

... [5]

Formatted

... [6]

Formatted

... [7]

= 0,1808

= 0,1808. 0,7434 = 0,1344

= 0,0166, digunakan 0,1

Dari grafik 6.2.d pada GTPBB hal 92, didapat :

β = 1,33 r = 0,01

ρ

Formatted


= β . r = 1,33 . 0,01 = 0,0133

Formatted

... [8]

ρ min = 0,0035

Formatted

... [9]

ρ mak = 0,0271

Formatted

... [10]

Formatted

... [11]

Formatted

... [12]

Formatted

... [13]

Formatted

... [14]

Formatted

... [15]

As

= ρ . Ag

= 0,0133 . 4,8128 . 10 6 = 64010,24 mm2

Tiap sisinya = 0,25. 64010,24 = 16002,56 mm

2

57 D19 (As = 16159,5mm2), karena jarak antar tulangan terlalu padat, tulangan dibuat 2 lapis. Perencanaan tulangan geser : 1603,863

Vu

=

Vn

=

d

= 1600 – 50 – ½ .19 – 13

Vc

14,5

= 110,6112 ton = 1106,112 KN

1106,112 0,6

= 1843,52 KN

= 1527,5 mm


= 0,17 .

Formatted

f ' c . 10 1000 . 624 624,5 ,5

= 2458,012 KN 2 3

Formatted: Font: (Default) Times New Roman Formatted

. f ' c .bw .bw . d = 3694 3694,5 ,591 91 KN


... [16]

191

... [17]

Laporan Tugas Akhir

(Vn-Vc)

≤

-614,492

<

2 3


. f ' c. .bw . d

Formatted: Font: (Default) Times New Roman Formatted: Font: (Default) Times New Roman

9639,265


(penampang cukup)


φ . Vc = 0,6 . 2458,012 = 1474,8072 KN

Formatted: Font: (Default) Times New Roman Formatted: Font: (Default) Times New Roman

Vu < φ . Vc (tidak perlu tulangan geser)


Dipergunakan sengkang praktis D13 – 200(As = 663,7 mm2)

Formatted: Font: (Default) Times New Roman Formatted: Font: (Default) Times New Roman Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Spanish (International Sort) Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Spanish (International Sort) Formatted: Font: (Default) Times New Roman Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Spanish (International Sort) Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Spanish (International Sort) Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Swedish (Sweden) Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Swedish (Sweden)

Gambar 5.70 Penulangan Badan Pilar

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Swedish (Sweden) Formatted: Font: (Default) Times New Roman, Swedish (Sweden)

C. Perhitungan Pondasi Tiang Pancang

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah di daerah kawasan


Bandara A. Yani, dapat diketahui bahwa lapiasan tanah keras


didapatkan pada kedalaman kedalaman – 40,00 m. Sesuai Sesuai dengan kondisi

Formatted: Left, None, Indent: Left: 0 cm, Line spacing: spacing: single, Tab stops: 3.92 cm, Left

yang ada maka digunakan tiang pancang yang perhitungan


kekuatannya didasarkan pada gabungan antara tahanan konus (cone resistance) dan friksi pada dinding tiang pancang (total friction ).

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, First line: 1.27 cm, Tab stops: stops: Not at 2.22 cm Formatted: Font: Italic Formatted: Font: Italic

Untuk mendapatkan kekuatan friksi yang maksimum dari tanah


yang lunak, maka diperlukan tiang pancang berdiameter berdiameter besar. Direncanakan tiang pancang pada jalan layang ini menggunakan jenis pancang bulat dengan diameter 50 cm. 

Luas tiang pancang ( A )

= 0,25. π. D2 = 0,25 . 3,14 3,14 . 502 = 1962,5 cm2



Formatted: Not Superscript/ Subscript

Berat tiang pancang ( W pile) = ( 0,19625 .2,5 ) . 40


Formatted: Font: Italic

192

Laporan Tugas Akhir

= 19,625 ton 

Keliling tiang pancang (Θ)

Formatted: Indent: Left: 2.96 cm, Tab stops: stops: 8.25 cm, Left + Not Not at 2.22 cm

= π.D


= 3,14 . 50


= 157 cm 

Data tanah yang didapat dari hasil penyelidikan tanah pada kedalaman – 40 m :



- Cone resistance (qc)

= 50 kg/cm2

- Total friction ( TF )

= 787,5 kg / cm2

Formatted: Indent: Left: 2.96 cm, Tab stops: stops: 8.25 cm, Left + Not Not at 2.22 cm Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted + Level: 3 + Aligned at: at: 6.14 cm + Tab after: 6.77 cm + Indent at: 6.77 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + Not at 2.22 cm + 6.77 cm

Kekuatan tanah Bogeman P safe =

q c . Ac

3

+

TF .Θ

5

=

50.1962,5 3

+

Formatted: Indent: Left: 3.6 cm, Tab stops: 8.25 cm, Left + Not Not at 2.22 cm

787,5.157


5

Formatted: Subscript

= 57435,833 kg = 57,435 ton P ult

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted + Level: 3 + Aligned at: at: 6.14 cm + Tab after: 6.77 cm + Indent at: 6.77 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm + 6.77 cm

Formatted: Font: Italic Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted + Level: 3 + Aligned at: at: 6.35 cm + Tab after: 6.98 cm + Indent at: 6.98 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm + 6.98 cm

= P safe - W pile = 57,435 – 14,718 = 42,717 ton

Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: stops: Not at 2.22 cm Formatted: Underline

Meyerhoff

Formatted: Lowered by 12 pt Formatted: Lowered by 12 pt

(

Pult = (40 . Nb . Ab) + (0,2 . N . As)


Pult = Daya dukung batas pondasi (ton)

Formatted: Lowered by 12 pt Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: stops: 4.44 cm, Left + 4.87 cm, Left + Not at 2.22 cm Formatted: Lowered by 3 pt

Nb = Nilai N-SPT N-SPT pada elevasi dasar tiang Ab = Luas penampang dasar tiang (m2)

(

N = Nilai N-SPT rata-rata

As = Luas selimut tiang (m2) N 1 + N 2

(

(

N =

2

(

N 2

Field Code Changed

(

→ N 2


= nilai rata-rata rata-rata N,4D keatas dari dari ujung tiang


= (41 + 37 + 37 + 37 )/4 = 38

(

N

=

41 + 38 2


= 39,5


Pult = (40 . 41 . 0,19625) + (0,2 . 39,5. 62,8)

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Lowered by 12 pt

= 817,97 ton


193

Laporan Tugas Akhir

Pall=



Pult Fk

=

817,97 3


= 272,657 ton

Jarak antar tiang pancang ( S )


Persyaratan jarak antar tiang ditentukan sebagai berikut :


- perumusan dari Uniform Building Code- AASHO syarat : s ≤

1,57 D . .m.n


m+n−2


dimana : D = diameter tiang pancang m = jumlah baris n = jumlah tiang dalam 1 baris s≤

1,57.50.8.4 8+ 4−2

s ≤ 251,2 cm - perumusan dari Dirjen Bina Marga Departemen


Pekerjaan Umum s = 2,5 D ~ 3 D = 2,5.50 ~ 3.50 = 125 ~ 150 - perumusan

mutlak

dari

Dirjen

Bina

Marga


Departemen Pekerjaan Umum apabila diameter terlalu kecil atau terlalu besar s min = 60 cm s maks = 200 cm dalam perencanaan pondasi, diasumsikan bahwa pile cap dan poer merupakan satu kesatuan sehingga ukuran pile cap diusahakan sama atau lebih kecil daripada ukuran poer pada pilar, yaitu 4,00 x 8,00 m. sesuai dengan ukuran poer tersebut maka dapat ditentukan


komposisi dari pile group sebagai berikut : → s = 1,5 m untuk arah x dan y → jumlah tiang pancang adalah 5 baris x 3 tiang = 15 tiang



194

Laporan Tugas Akhir


195

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.71 Reaksi Tiang Pancang Formatted: Swedish (Sweden)

Efisiensi kelompok tiang pancang ( Eff ): θ ⎧ ( n − 1) m + (m − 1)n ⎫ Eff = 1 .⎨ ⎬ …..rumus Converse Labarre m.n 90 0 ⎩ ⎭ Ө

= arc tan

= 1-

D S

= arc tan

18,435 0 90

0

50 150


= 18,435 0

⎧ (3 − 1)5 + (5 − 1)3 ⎫ ⎬ 5.3 ⎭ ⎩

.⎨

= 0,7 Daya dukung kelompok tiang :

Formatted: Underline, Spanish (International Sort)

P ijin = P ult x efisiensi x jumlah tiang = 272,657. 0,7 . 15 = 2862,899 ton Syarat P ijin > P total Tabel 5.43 Kombinasi Daya Dukung Kelompok Tiang

Kombinasi

P ijin (ton)

P total (ton)

kestabilan

I

2862,899

1716,338

Aman

II

3578,6238

1317,626

Aman

III

4008,0586

1716,338

Aman

IV

4294,3485

1317,626

Aman

VI

4294,3485

1716,338

Aman

Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 3.81 cm Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt

Daya dukung tiang pancang terhadap beban luar :

Formatted: Underline

Beban luar yang bekerja pada tiang pancang adalah gaya vertikal


atau horisontal dan momen. Dalam konstruksi jalan layang ini momen yang ada hanya bekerja dalam satu arah saja. Karena hal tersebut maka tiang pancang memerlukan daya dukung untuk melawan. Contoh perhitungan kombinasi I :



196

Laporan Tugas Akhir

P =

V n

+

M . x

∑ x

ny.

Formatted: Lowered by 12 pt 2

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, Left + Not at 2.22 cm Formatted: Swedish (Sweden)

Dimana : V

= beban vertikal maksimum = 1716,338 ton

M

= momen maksimum yang bekerja arah melintang =

Formatted: Underline, Swedish (Sweden) Field Code Changed Formatted: No underline Formatted: Swedish (Sweden)

0,221 ton m x

= lengan arah x maksimum = 1,5 m

n

= jumlah tiang pancang = 15 buah

ny

= jumlah tiang dalam 1 baris ( arah y ) = 5 buah

Σ x2 =

P = =

Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, cm Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, + Not at 2.22 cm

15

+

3.17 cm, Tab stops: Left + 4.66 cm, Left


5 . ( 2 . 1,52 ) = 22,5 m2

1716,338

3.17 cm, Tab stops: Left + Not at 2.22

0,221.1,5


5.22,5

114,4253 + 0,00295


P maks = 114,4225 ton < P ult = 0,7. 272,657= 190,86 ton …aman


P min = 114,4196 ton < P ult = 0,7. 272,657= 190,86 ton…aman


Tabel 5.44 Kombinasi Daya Dukung Tiang Pancang Terhadap Beban Luar

komb I II III IV VI

V M P maks 1716,338 0,221 114,4255 1317,626 448,57 93,8227 1716,338 635,658 122,8980 1317,626 1508,178 107,9508 1716,338 0,221 114,4255

P min 114,4196 81,8608 105,9471 67,7327 114,4196

P ult kestabilan 190,86 aman 238,575 aman 267,204 aman 286,29 aman 286,29 aman


197

Formatted: Indent: Left: 0.63 cm, Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 3.17 cm + 4.02 cm Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt Formatt ed Table

Laporan Tugas Akhir

Gaya horisontal pada tiang pancang :

Formatted: Underline, Swedish (Sweden) Formatted: Underline, Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22 Formatted: Swedish (Sweden)

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22

Gambar 5.72 Gaya Horisontal Tiang Pancang

Data pondasi tiang pancang :


B = lebar poer yang menerima beban horisontal = 8 m

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22 cm

La =

Kedalaman poer = -1,0 m

Lp =

panjang tiang pancang yang masuk ke tanah = 40 m

Panjang jepitan pada tiang pancang : Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

198

Laporan Tugas Akhir

Ld =

1 3

Lp =

1 3


. 40 = 13,333 m

Formatted: Spanish (International Sort) Field Code Changed

LH = La + Ld = 1,00 + 13,333 = 14,333 m


L1 = 13,666 m

Field Code Changed

L2 = 11,11 m


L3 = 7,777 m

Formatted: Spanish (International Sort), Subscript

L4 = 5,555 m


L5 = 2,222 m


Pada kedalaman – 5,00 m :

Formatted: Spanish (International Sort) Formatted: Spanish (International Sort)

Ø 1 = 30 γ1


= 1,4720 gr/cm3

Kp1 = tg2 ( 45 +

φ


) = tg2 ( 45 +

2

3 2


)

Formatted: Spanish (International Sort) Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm

= 1,11



Field Code Changed

Ø 3 = 30 γ2

Formatted: Swedish (Sweden), Lowered by 12 pt

3

= 1,6199 gr/cm

Kp2 = tg2 ( 45 +

φ

2


) = tg2 ( 45 +

3 2

Field Code Changed

)


= 1,11


Perhitungan diagram tekanan tanah pasif : BC = ( Kp1.γ1.1) . B

= ( 1,11.1,4720.1 ).8


= 13,0712 ton/m2

DE = (Kp1.γ1.4,333).B = (1,11.1,4720.4,333).8 =56,6382ton/m2 FG = (Kp1.γ1.7,666).B =(1,11.1,4720.7,666).8 =100,2050ton/m2 HI = (Kp2.γ2. 10,999).B =(1,11.1,6199.10,999).8 =158,2174ton/m2 JK = (Kp2.γ2.14,333).B =(1,11.1,6199. 14,333).8=206,1761ton/m2 Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja : Titik A = 0 ton / m2 BC

= 13,0712 ton/m2

DE’

= ¾ . DE = ¾ . 56,6382 = 42,4787 ton/m 2

FG’

= ½ . FG = ½ . 100,2050 = 50,1025 ton/m2

HI’

= ¼. HI

= ¼. 158,217 = 39,5543 ton/m2

Titik J = 0 ton/m2 Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

199

Laporan Tugas Akhir

Resultan tekanan tanah pasif P1

= ½ . 1,0 . 13,0712

= 6,5356 ton

P2

= ½ . 3,333 .( 13,0712 + 42,4787) = 92,5739 ton

P3

= ½ . 3,333 .(42,4787 + 50,1025 ) = 154,2866 ton

P4

= ½ . 3,333.( 50,1025 +39,5543) = 149,4131 ton

P5

= ½ . 3,333 . 39,5543

= 65,9172 ton + ΣP

= 468,7264 ton

Titik tangkap resultan tekanan tanah pasif : Σ P . Lz =

P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5

= 6,5356 . 13,666+ 92,5739. 11,11 + 154,2866. 7,777 + 149,4131 . 5,555 + 65,9172. 2,222 = 3294,1562 ton m Lz

=

3294,1562 / 468,7264

= 7,0279 m Gaya horisontal maksimal yang dapat ditahan tekanan tanah pasif : Σ Ms = 0

H’. ( LH + Lz ) = Σ P . 2 ( Lz ) H’. (14,333 + 7,0279 ) = 479,68 . 2. 6,6785 H’ =

6407,0858 21,3609

= 299,9445 ton >H yang terjadi = 244,809 ton ....aman

Tiang pancang cukup aman menahan gaya horisontal yang terjadi.

D. Penulangan Kaki Pilar ( Pier Footing )

Kaki pilar (pier footing) dalam konstruksi ini berfungsi sebagai pile cap. Dalam penulangan pier footing, yang perlu diperhatikan adalah beban atau gaya yang bekerja pada footing tersebut. Penulangan arah y :


200

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.73 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Pilar arah y

w1

= ½ . 2,4. 0,4 .1. 2,5 = 1,2 ton

w2

= 2,4 . 0,6 .1. 2,5

wt

= ½ . 2,4. 0,4 .1. 1,8 = 0,864 ton

P

= 114,4255 ton

= 3,6 ton

Momen yang terjadi di titik a – a : Ma-a

= 1,2 .0,8 + 3,6. 1,2 + 0,864 . 1,6 -114,4255.1,4 = -153,5333 tm

Da-a

= 1,2 + 3,6 + 0,864 -114,4255 = -108,9855 ton

Untuk perencanaan tulangan diketahui : Mu

= 153,5333 ton m

b

= 1000 mm

h

= 1000 mm

p

= 50 mm

f’c

= 35 Mpa

fy

= 400 Mpa

Ø tul utama = 25 mm d

=


=

1000 – 50 – ½ . 32

=

934 mm

RI = 0,85 f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa β 1

→

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (35-30)


201

Laporan Tugas Akhir

= 0,81 Mn

=

Mu

153,5333

=

0,8

0,8

= 191,9166 ton m = 1919,166 KN m

ρ b

=

=

β 1. fc'.0,85 fy

x

0,81.35.0,85 400

600 600 + fy

x

600 600 + 400

= 0,036146 ρmaks = 0,75 . ρ b

= 0,75 . 0,036146 = 0,0271 ρmin =

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035

Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan dengan tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-kira 0,1 ρ b ρ

= k . ρ b = 0,1 . 0,036146 = 0,0036146

Agar bersifat daktil, syarat ( ρ1 ≤ ρ maks ) = 0,0036146 < 0,0271 As1

= ρ.b.d = 0,0036146. 1000 . 934 = 3376,0364 mm2

T1

= As1 . fy = 3376,0364 . 400 = 1350414,56 N

a1

=

=

T 1

0,85. fc'.b 1350414,56 0,85.35.1000

= 45,3921 mm Z

= d – 0,5 a1 = 934 – 0,5 . 45,3921


202

Laporan Tugas Akhir

= 911,30395 mm Mr1

= T1 . Z = 1350414,56 . 911,30395 = 1230638122,665512 Nmm = 1230,6381 KNm

Mmax

= 1919,166 KNm

∆M

= Mmax – Mr1 = 1919,166 – 1230,6381 = 688,5279 KNm

d’

= 50 + ½.32 = 66 mm

As2

=

=

∆ M fy ( d − d ' ) 688,5279 .10 6 400(934 − 66)

= 1983,0873 mm2 Digunakan tulangan tekan D32 - 300 (As = 2680,8 mm 2) As

= As1 + As2 = 3376,0364 + 1983,0873 = 5359,1237 mm2

Digunakan tulangan tarik D32 – 150 ( As = 5361,7 mm2 )



= 400 Mpa

- Tulangan Desak (As’) = D32 - 300 = 2680,8 mm 2 - Tulangan Tarik (As) = D32 - 150 = 5361,7 mm2 Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total (0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0 Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

203

Laporan Tugas Akhir

(0,85*35*1000*0,81) c2 + (600*2680,8–5361,7*400) c – 600*66*2680,8 = 0 24097,5 c2 – 536200 c – 106159680 = 0 Dengan rumus abc didapat c = 78,425 mm a = 0,85 * c = 0,85 * 78,425 fs’

= =

(c − d ' ) c

= 66,661 mm

*600

95,0589 N

NDESAK 1

= 0,85*f’c*b*a = 0,85*35*1000*66,661 = 1983,164 kN

NDESAK 2

= As’ * fs’

= 2680,8 * 529,336

NTARIK

= As * 400

= 5361,7 * 400 = 2144,680 kN

Mn1 =


= Mn2 =

Mn

Mu

1983,164 * (934 – ½*66,661)

= 1419,043 kN

= 1786,175 kNm

NDESAK 2 * (d-d’)

=

95,0589 * ( 934 – 66)

= 82,511 kNm

=

Mn1 + Mn2

=

1786,175 + 82,511

=

=

0,85 * Mn = 0,85 * 1868,511

= 1588,2344 kNm

1868,511 kNm

= 1588,2344 kNm > Mu terjadi 1535,333 kNm......aman. Perencanaan tulangan samping : Tulangan samping dibutuhkan adalah 10 % dari luas tulangan tarik ( PBI 1971 9.3.(5) hal 92) As = 0,1 . 2196,425 = 219,6425 mm2 Digunakan tulangan samping utama 3 D13 ( As = 398,2 mm 2 ) Penulangan arah x :


204

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.74 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Pilar arah x

w1

= ½ . 1,2. 0,4 .1. 2,5 = 0,6 ton

w2

= 1,2 . 0,6 .1. 2,5

wt

= ½ . 1,2. 0,4 .1. 1,8 = 0,432 ton

P

= 114,4255 ton

= 1,8 ton

Momen yang terjadi dititik a – a : Ma-a

= 0,6 .0,4 + 1,8. 0,6 + 0,432 . 0,8 -114,4255.0,7 = -78,4323 ton m

Da-a

= 0,6 + 1,8 + 0,432 -114,4255 = -111,5935 ton


= 78,4323 ton m

b

= 1000 mm

h

= 1000 mm

p

= 50 mm

f’c

= 35 Mpa

fy

= 400 Mpa


=

h – p - ½ D tul. Utama

=

1000 – 50 - ½ . 25

=

937,5 mm

RI = 0,85 f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa β 1

→

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (35-30) = 0,81


205

Laporan Tugas Akhir

Mn

=

Mu

78,4323

=

0,8

0,8

= 98,0404 ton m = 980,404 KN m

ρ b

=

=

β 1. fc'.0,85 fy

x

0,81.35.0,85 400

600 600 + fy

x

600 600 + 400

= 0,036146 ρmaks = 0,75 . ρ b

= 0,75 . 0,036146 = 0,0271 ρmin =

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035

Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan dengan tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-kira 0,05 ρ b ρ

= k . ρ b = 0,05 . 0,036146 = 0,0018073


= ρ.b.d = 0,0018073 . 1000 . 937,5 = 1694,34375 mm2

T1

= As1 . fy = 1694,34375 . 400 = 677737,5 N

a1

=

=

T 1

0,85. fc'.b 677737,5 0,85.35.1000

= 22,7811 mm Z

= d – 0,5 a1 = 937,5 – 0,5 . 22,7811 = 926,10945 mm


206

Laporan Tugas Akhir

Mr1

= T1 . Z = 677737,5 . 926,10945 = 627659103,369375 Nmm = 627,6591 KNm

Mmax

= 1919,166 KNm

∆M

= Mmax – Mr1 = 980,404 – 627,6591 = 352,7449 KNm

d’

= 50 + ½.25 = 62,5 mm

As’

=

=

∆ M fy ( d − d ' ) 352,7449.10 6 400(937,5 − 62,5)

= 1007,8426 mm2 Digunakan tulangan tekan D25 - 300 (As’ = 1636,2 mm 2) As

= As1 + As’ = 1694,34375 + 1007,8426 = 2702,18635 mm2

Digunakan tulangan tarik D25 – 150 ( As = 3272,5 mm2 )



= 400 Mpa

- Tulangan Desak (As’) = D25 - 300 = 1636,2 mm 2 - Tulangan Tarik (As) = D25 - 150 = 3272,5 mm2 Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total (0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0 (0,85*35*1000*0,81) c2 + (600*1636,2–3272,5*400) c Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

207

Laporan Tugas Akhir

– 600*62,5*1636,2 = 0 24097,5 c2 – 327280 c – 61357500 = 0 Dengan rumus abc didapat c

= 57,7057 mm

a = 0,85 * c = 0,85 * 57,7057

= 49,0498 mm

fs’

=

(c − d ' ) c

*600 = -49,8491 N

NDESAK 1

= 0.85*f’c*b*a =0,85*35*1000*49,0498 = 1459,231 kN

NDESAK 2

= As’ * fs’

= 1636,2 * -49,8491

NTARIK

= As * 400

= 3272,5 * 400 = 1309 kN

Mn1 =


= Mn2 =

Mn

Mu

1459,231 * (937,5 – ½*49,0498)

= -81,563 kN

= 1332,241 kNm

NDESAK 2 * (d-d’)

=

-81,563 * ( 937,5 – 62,5)

=

Mn1 + Mn2

=

1332,241 - 71,367

= 0.85 * Mn

=

=

-71,367 kNm

1260,874 kNm

= 0,85 * 1260,874 = 1071,7429 kNm

= 1071,7429 kNm > Mu terjadi 784,323 kNm......aman. Perencanaan tulangan samping : Tulangan samping dibutuhkan adalah 10 % dari luas tulangan tarik ( PBI 1971 9.3.(5) hal 92) As = 0,1 . 2702,18635 = 270,2186 mm2 Digunakan tulangan samping utama 3 D13 ( As = 398,2 mm 2 )


208

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.75 Penulangan Kaki Pilar

E. Penulangan Tiang Pancang

Tiang pancang yang digunakan pada pilar menggunakan beton bertulang dengan data sebagai berikut : a. Diameter tiang pancang : 50 cm b. Panjang tiang

: 40 m

c. Mutu beton (f’c)

: 50 Mpa

d. Mutu baja ( fy )

: 400 Mpa

Berdasarkan cara pengangkatan untuk pengangkutan : Cara pengangkatan diakukan per segmen = 6 m.

Gambar 5.76 Penulangan Berdasarkan Pengangkatan

Luas penampang (A) = ¼ . π . 0,52 = 0,1963 m2 Berat tiang (q)

=

A . γ beton

= 0,1963 . 2,5 = 0,4908 ton/m Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

209

Laporan Tugas Akhir

Perhitungan momen : M1

= ½ . q . a2

M2

= { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a 2 }

M1

= M2

½ . q . a2

= { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a 2 }

4a2 + 4aL – L 2 = 0 a

= 0,209 L = 0,209 . 6 = 1,254 m

M1

= ½ . q . a2 = ½ . 0,4098 . 1,254 2 = 0,3222 ton m

R1 = R2

= ½.q.L = ½ . 0,4098 . 6 = 1,2294 ton

Berdasarkan cara pengangkatan untuk pemancangan :

Gambar 5.77 Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan Untuk Pemancangan

M1

= ½ . q . a2

R1

=

Mx

= R1 . x – ½ . q . x 2

{1 / 2.( L − a) 2 } − (1 / 2.q.a 2 ) L − a


=

. − 2.a.q L 2( L − a )

qL2

210

Laporan Tugas Akhir

Syarat maksimum Dx = 0 Dx

= R1 – q.x R1

− 2aL 2( L − a )

x

=

Mx

⎡ q( L2 − 2aL) L2 − 2aL ⎤ 1 ⎡ L2 − 2aL ⎤ = ⎢ * ⎥ − q⎢ ⎥ 2( L − a ) ⎦ 2 ⎣ 2( L − a ) ⎦ ⎣ 2( L − a) =

M1

⎡ L2 − 2aL ⎤ q⎢ ⎥ 2 ⎣ 2( L − a ) ⎦

1

2

2

= Mx

½ . q .a

a

q

=

L2

2

=

=

⎡ L2 − 2aL ⎤ q⎢ ⎥ 2 ⎣ 2( L − a ) ⎦

1

2

L2 − 2aL

2( L − a )

2a2 – 4aL + L 2 = 0 a

= 0,29 L = 0,29 . 6 = 1,74 m

M

= ½ . q . a2 = ½ . 0,4908 . 1,742 = 0,743 ton m

R1

=

=

− 2.a.q. L 2( L − a )

qL2

0,4908 * 6 2

− 2 *1,74 * 0,4908 * 6 2(6 − 1,74)

= 0,871 ton R2

=

q.L – R1

= 0,4908 . 6 – 0,871

= 2,0738 ton

Berdasarkan kedua keadaan tersebut di atas, yang paling menentukan adalah keadaan pada saat pemancangan, sehingga perhitungan penulangan didasarkan a tas momen yang terjadi akibat


211

Laporan Tugas Akhir

pengangkatan untuk pemancangan tersebut. Pengaruh kejut selama pengangkatan diperhitugkan sebesar 50 % dari momen maksimum. Mu

= 1,5 . 0,743 = 1,1145 ton m

Vu

= 1,5 . 2,0738 = 3,1107 ton

Penulangan pokok : h

= 0,88 D = 0,88 . 500 = 440 mm

b

= 440

d’

= 0,15 h = 0,15 . 440 = 66 mm

d

= h – d’ = 440 – 60 = 380 mm

Mu

=

b.d 2

1,1145.10 7 440 * 380 2

= 0,1754 N/mm2

⎡ ⎣

Mu

= ρ * 0,8 * fy * ⎢1 − 0,588 * ρ *

2

b.d

0,1754

⎤ ⎥ f ' c ⎦ fy

= 320 * ρ * ( 1 – 4,704* ρ ) =

320 ρ – 1505,28 ρ2

= 0,00055

ρ

RI = 0,85 f’c = 0,85 . 50 = 42,5 Mpa β 1

→

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (50-30) = 0,69

ρmax =

ρmin =

β 1 * 450

600 + fy 1,4 fy

=

x

1,4 400

Rl fy

=

0,69 * 450 600 + 400

x

42,5 400

= 0,0329

= 0,0035

karena ρ < ρmin , maka digunakan ρmin = 0,0035 As

=

ρ.b.d


212

Laporan Tugas Akhir

= 0,0035 . 440 . 380 = 585,2 mm2 Digunakan tulangan 3 D 19 ( As = 850,5 mm2 )

Penulangan akibat tumbukan : Jenis hammer yang akan digunakan adalah tipe K – 35 dengan berat hammer 3,5 ton. Dipakai rumus New Engineering Formula : Pu

eh * Wr * H

=

s+c

Dimana : Pu =

Daya dukung tiang tunggal

Wr =

Berat hammer = 3,5 ton = 35 KN

eh

=

effisiensi hammer = 0,8

H

=

tinggi jatuh hammer = 1,5 m

s

=

final settlement rata – rata = 15 cm

c

=

Koefisien untuk double acting system hammer = 0,1

Pu =

0,8 * 35 *1,5 0,15 + 0,1

= 168 KN

Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5 Kuat tekan struktur : Pu

= 0,8 { 0,85 * f’c * ( Ac – As ) + ( fy *As )

168000

= 0,8 { 0,85 * 50 * (196250 – As ) + ( 400 * As )}

As

= - 22743,007 mm

Karena hasil negatif, maka digunakan : As

= 1 % . Ac = 1 % . 196250 = 1962,5 mm2

Dipakai tulangan 7D19 ( As = 1984,5 mm 2 ) Vu

= 168 KN

Vn

=

Vc

= 0,17 .

168 0,7

= 240 KN f ' c . 440 . 380


213

Laporan Tugas Akhir

= 168,158 KN 2 3

. f ' c. .bw . d = 233,756 KN

(Vn-Vc)

≤

71,842

<

2 3

. f ' c. .bw . d 233,756

(penampang cukup) φ . Vc = 0,7 . 168,158 = 117,7106 KN Vu > φ . Vc (perlu tulangan geser)

Av

d

≤

syarat s

2 224,5

s

≤

s

≤ 112,5 , diambil 100 mm

=

2

(Vn − Vc) . s fy . d 3

=

71,842.10 .100 250.380

= 75,6231 mm2 Dipergunakan sengkang spiralφ 8 – 100 (A s = 502,7 mm2) Kontrol terhadap tumbukan hammer : Daya dukung satu tiang pancang = 190,86 ton = 19,086.105 N Rumus tumbukan : R

=

Wr * H

Φ (s + c)

Dimana : R

= Kemampuan dukung tiang akibat tumbukan

Wr = Berat hammer = 3,5 ton = 35 KN H

= Tinggi jatuh hammer = 1,5 m

s

= Final settlement rata – rata = 15 cm

c

= Koefisien untuk double acting system hammer = 0,1

Maka :


214

Laporan Tugas Akhir

35 * 1,5

= 1050 KN = 1,05 . 105 N

R

=

R

= 1,05.105 N < P 1 tiang = 19,086.105 N .....aman

0,2 * (0,15 + 0,1)

Gambar 5.78 Penulangan Tiang Pancang Pilar

V.2.2.

Abutment


215

Laporan Tugas Akhir

Abutmen merupakan struktur bawah dari suatu konstruksi dari overpass yang berfungsi menyalurkan beban struktur atas kedalaman tanah. Oleh karena itu di dalam merencanakan struktur abutmen harus diketahui gaya – gaya yang nantinya bekerja pada struktur abutmen tersebut.

Gambar 5.79 Rencana Dimensi Abutmen

Gaya – gaya yang yang bekerja pada abutmen meliputi : - Gaya akibat berat sendiri abutmen


216

Laporan Tugas Akhir

- Beban mati akibat konstruksi bangunan atas - Beban hidup - Gaya akibat tanah vertikal - Gaya akibat tekanan tanah aktif - Gaya geser tumpuan akibat balok pratekan - Gaya horisontal akibat rem dan traksi - Gaya akibat gempa Dengan mengetahui gaya – gaya yang akan bekerja pada abutmen maka kita akan dapat merencanakan dimensi dari struktur abutmen tersebut aman dari pengaruh guling dan geser.

V.2.2.1. Pembebanan pada Abutment A. Beban Mati

Beban mati dengan arah vertikal meliputi : 1. Gaya Akibat Berat Sendiri Abutmen.

Gambar 5.80 Tinjauan Berat Sendiri Abutmen

W1

= 0,3 . 1,175 . 14,5 . 2,5

= 12,7781 ton


217

Laporan Tugas Akhir

W2

= 0,5 . 0,65 . 14,5 . 2,5

= 11,7813 ton

W3

= 0,69 . 0,2 . 14,5 . 2,5

= 5,0025

W4

=

= 33,4950 ton

W5

=

W6

=

W7

= 0,7 . 2,05 . 14,5 . 2,5

W8

=

W9

=

1,54 . 0,6 . 14,5 . 2,5 1,815 + 1,55 2 1,55 + 0,7 2

0,7 + 4,0 2

ton

*0,422 .14,5 .2,5 = 25,7380 ton

* 0,678 . 14,5 . 2,5 = 27,6497 ton = 52,0188 ton

* 0,4 . 14,5 .2,5

4,0 . 0,6 . 14,5 . 2,5

= 34,0750 ton = 87

W total

ton +

= 289,5834 ton

Tabel 5.45 Luasan Masing-masing Segmen abutmen

A X Y No (m^2) (mm) (mm) 1 0,3525 3,1400 6,1875 2 0,3250 3,2400 5,2750 3 0,1380 3,1450 4,8500 4 0,9240 2,7200 4,4500 5 0,7100 2,7927 4,0113 6 0.7628 2,4500 3,3890 7 1,4350 2,0250 2,0250 8 0,9400 2,1723 0,7532 9 2,4000 2,0000 0,3000 7,9873 Titik berat abutmen terhadap titik A : x

=

∑ A. x ∑ A

=

y

=

∑ A. y ∑ A

=

Mwa

18,7067 7,9873 18,4436 7,9873

A.x 1,1069 1,0530 0,4340 2,5133 1,9828 1,8689 2,9059 2,0420 4,8000 18,7067

A.y 2,1811 1,7144 0,6693 4,1118 2,8480 2,5851 2,9059 0,7080 0,7200 18,4436

= 2,3421 m

= 2,3091 m

=

Wa . xa

=

289,5834 . 2,3421

=

678,2333 ton m

2. Gaya Akibat Berat Struktur Atas ( Wba )


218

Laporan Tugas Akhir

Berat air hujan

= 0,05.14,5.40.1

= 29

Berat sandaran

ton

= 20,96 ton

Berat aspal

= 0,05.12.40.2,2

= 52,8 ton

Berat median

= 0,5.0,25.40.2,5

= 12,5 ton

Berat trotoar

= 2.1.0,2.40.2,5

= 40

ton

Berat sendiri plat

= 0,20.14,5.40.2,5

= 290

ton

Berat deck slab

= 0,07.1,2.40.7.2,5

= 58,8 ton

Berat diafragma

= 42.0,2.1,25.1,8.2,5 = 47,25 ton

Berat 8 girder

= 8.(0,6695.40).2,5

= 535,6 ton +

Berat total = 1086,91 ton Beban yang bekerja pada tumpuan = 1 .1086,91 2 =

543,455 Ton

Gambar 5.81 Tinjauan bekerjanya beban mati pada tumpuan

Lengan gaya terhadap titik A : Mgba

=

543,455 . 2,375

=

1290,7056 ton m


219

Laporan Tugas Akhir

3. Berat timbunan tanah yang berada di atas abutmen

Gambar 5.82 Titik Berat Tanah Timbunan Terhadap titik A

Misal γ tanah timbunan = γ tanah asli = 1,4720 ton/m

2

W1 =

½ . 0,4 . 2,1 . 14,5 . 1,4720

=

8,9645 ton

W2 =

0,46 . 2,55 . 14,5 . 1,4720

=

25,0365 ton

W3 =

½ . 0,74 . 1,1 . 14,5 . 1,4720

=

8,6870 ton

W4 =

1,2 . 2,05 . 14,5 .1,4720

=

52,5062 ton

W5 =

½ . 0,4 . 1,2 . 14,5 . 1,4720

=

5,1226 ton +


220

Laporan Tugas Akhir

W total

=

100,3168 ton

Tabel 5.46 Luasan Masing-masing Segmen Timbunan Tanah

A X Y (m^2) (mm) (mm) 0,4200 0,7000 0,8670 1,1730 3,7450 2,0250 0,4070 3,2600 3,4170 2,4600 3,4000 4,3250 0,2400 3,6000 0,8670 4,7000 Titik berat abutmen terhadap titik A : No 1 2 3 4 5

x

=

∑ A. x ∑ A

=

y

=

∑ A. y ∑ A

=

Mwtn

15,2417 4,7

A.x 0,2940 4,3929 1,3268 8,3640 0,8640 15,2417

A.y 0,3641 2,3753 1,3907 10,6395 0,2081 14,9778

= 3,2429 m

14,9778 4,7

= 3,1868 m

= Wtn . x = 100,3168 . 3,2429 = 325,3174 ton m

A. Beban Hidup

Beban hidup yang arah bekerjanya gaya vertikal : Gaya akibat beban garis dan merata

Beban hidup untuk beban merata dan garis - Beban garis (P) = 12 Ton - Beban merata (q) untuk bentang 30m < L < 60 m, q = 2,2 T/m –

= 2,2 T/m -

1,1

x (L – 30)

60 1,1 60

x (40 – 30)

= 2,017 T/m Koefisien kejut (k) : k

=1+

⎡ 20 ⎤ ⎢ (50 + L) ⎥ ⎣ ⎦


221

Laporan Tugas Akhir

=1+

⎡ 20 ⎤ ⎢ (50 + 40) ⎥ = 1,222 ⎣ ⎦

Beban merata =

6 − 5,5 ⎛ 5,5 ⎞ .2,017 + 0,5. .2,017 ⎟ .40 ⎜ 2,75 ⎝ 2,75 ⎠

= 168,695 ton Beban garis =

6 − 5,5 ⎞ ⎛ 5,5 .12 + 0,5. .12 ⎟ .1,222 ⎜ 2,75 ⎝ 2,75 ⎠

= 30,661 ton

P

= beban merata + beban garis = 168,695 + 30,661 = 199,356 ton

Untuk 2 arah lalu – lintas = 2 . 199,356 = 398,712 ton Beban yang bekerja pada tumpuan =

398,712 2

= 199,356 ton

Momen terhadap titik A : M (H+K) = 199,356 . 2,375 = 473,4750 ton m

Beban hidup yang arah gayanya horisontal meliputi : 1 .Gaya akibat tekanan tanah aktif


222

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.83 Gaya Akibat Berat Tanah dan Tekanan Tanah

Data tanah timbunan :

γ = 1,4720 T/m3 φ = 3

0 2

c

= 0, 3 T/m

H1

= 5,6 m

H2

= 1,0 m

L = 14,5 m 2

Ka= tg (45 = tg2 (45 -

φ 2 3 2

)

) = 0,9

Kp = tg2 (45 + 2

= tg (45 +

3

φ 2

)

) = 1,11

2

Menurut pasal 1.4 PPPJJR 1987 beban kendaraan di belakang bangunan penahan tanah diperhitungkan senilai dengan muatan tanah setinggi 60 cm. qx

= γ . h = 1,4720 . 0,6 = 0,8832 ton/m2

Akibat plat injak + aspal qp

= 0,2. 2,5 + 0,05 . 2,2 2

= 0,61 T/m q

= 0,8832 + 0,61 = 1,4932 ton/m2

Ta1 = q . Ka . H1 = 1,4732 . 0,9 . 5,6 Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

223

Laporan Tugas Akhir

= 7,4249 ton/m Ta2 =

=

⎡ 2.c θ ⎤ ½ . Ka . γ . H 1 − ⎢ .tg ( 45 − )⎥ 2 ⎦ ⎣ γ

2

⎡ 2.0,3 3 ⎤ ½ . 0,9 . 1,4720 . 5,6 − ⎢ .tg ( 45 − ) ⎥ 2 ⎦ ⎣ γ

2

= 3,7079 ton/m Tp = ½ . Kp . γ . H22 + 2 . c .

Kp . H2

2

= ½ . 1,11 . 1,4720 . 1,0 + 2 . 0,3 .

1,11 . 1,0

= 1,0160 ton/m

Ta

= ( Ta1 + Ta2 – Tp ) . 14,5 = ( 7,4249 + 3,7079 - 1,0160 ) . 14,5 = 146,6936 ton/m

Momen terhadap titik A : MTa = {(7,4249 . 2,8) + (3,7079.1,867) – (1,5742.0,333)} . 14,5 = 394,2283 ton m

2.Gaya rem dan traksi

Beban hidup = beban D tanpa koefisien kejut ( diperhitungkan sebesar 5 % ) dengan titik t angkap 1,8 m di atas lantai kendaraan. Rm = 0,05. 398,712 = 19,936 ton


224

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.84 Tinjauan Bekerjanya Gaya Rem dan Traksi

Tinggi pilar = 6,775 m perkerasan = 0,05 m YRm = 6,775 + 0,05 + 1,8 = 8,625 m

Momen terhadap titik A : MRm = Rm . YRm = 19,936 . 8,625 = 171,948 ton m

3. Gaya gesek pada tumpuan

Gg = fs . b Dimana : Gg = Gaya gesek antara tumpuan dengan balok (ton) fs = Koefisien gesek antara karet dengan beton (f=0,15-0,16) b

= Beban pada tumpuan (ton) = 1 .1086,91 2 = 543,455 ton


225

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.85 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gesek pada Tumpuan

Lengan gaya terhadap titik A : Yg = 4,75 m Gg = 0,15 . 543,455 = 81,518 ton Momen terhadap titik A : MGg = Gg . Yg = 81,518 . 4,75 = 387,2105 ton m 4. Gaya akibat gempa

Gaya arah memanjang Gh = c . Wt Dimana : Gh = Gaya horisontal akibat gempa c




226

Laporan Tugas Akhir Gambar 5.86 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa

Gaya gempa terhadap bangunan atas (Gba) : Wba =

1086,91 ton

Gba = 0,14 . 1086,91 = 152,167 ton Momen terhadap titik A = 4,95 . 152,167 = 753,2267 ton m Gaya gempa terhadap abutmen W

= 297,6158 ton

Ga

= 0,14 . 297,6158 = 41,6662 ton

Momen terhadap titik A = 2,331 . 41,6662 = 97,1239 ton m Gaya gempa terhadap tanah ( Gtn ) : Wtn = 100,3168 ton Gtn

= 0,14 . 100,3168 = 14,0444 ton

Momen terhadap titik A = 2,783 . 14,0444 = 39,0856 ton m

5. Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi

Ta

=

gaya akibat tekanan tanah aktif

c

=

koefisien gempa = 0,14

Tekanan tanah akibat gempa : Tag =

Ta . c

=

146,6936 . 0,14

=

20,5371 ton

Lengan gaya terhadap titik A : Yag =

2,8 + 1,867 + 0,333 3

= 1,6667 m

Momen terhadap titik A : MTag = 19,4040 . 1,6667 = 32,3406 ton m Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

227

Laporan Tugas Akhir

B. Kombinasi Pembebanan Pada Abutmen

Kestabilan konstruksi harus ditinjau berdasarkan komposisi pembebanan dan gaya yang mungkin akan bekerja. Tegangan atau gaya yang digunakan dalam pemeriksaan kekuatan konstruksi yang bersangkutan dikalikan terhadap tegangan ijin atau tegangan batas yang telah ditentukan dalam persen pada tabel berikut :

Tabel 5.47 Kombinasi Pembebanan Abutmen

Komb.


Teg. dipakai thd teg ijin

I

M + (H+K) + Ta + Tu

100 %

II


125 %

III


140 %

IV


150 %

V

M + Pl

130 %

VI

M + (H+K) + Ta + S + Tb

150 %

Sumber : PPPJJR 1987

Dimana : A

=

beban angin

Ah

=

gaya akibat aliran dan hanyutan

Gg

=

gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh

=

gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi

(H+K) =

beban hidup dan kejut

M

=

beban mati

Rm

=

gaya rem

S

=

gaya sentrifugal

SR

=

gaya akibat susut dan rangkak

Tm

=

gaya akibat perbedaan suhu

Ta

=

gaya tekanan tanah


228

Laporan Tugas Akhir

Tb

=

gaya tumbuk pada pilar overpass

Tag

=

gaya tekanan tanah akibat gempa bumi

Tu

=

gaya angkat

Pl

=

gaya – gaya pada waktu pelaksanaan

Tabel 5.48 Kombinasi I Pembebanan Abutmen

Beban Jenis Bagian M Wa Wba Wtn H+K Ta Tu Total

Gaya(ton) V 289,5834 543,4550 100,3168 199,3560 1132,7112

H 146,6936 146,6936

Momen (ton m) MV MH 678,2333 1290,7056 325,3174 473,4750 394,2283 2767,7313 394,2283

Tabel 5.49 Kombinasi II Pembebanan Abutmen

Beban Jenis Bagian M Wa Wba Wtn Ta Ah Gg A SR Tm Total

Gaya(ton) V 289,5834 543,4550 100,3168 933,3552

H 146,6936 81,5180 228,2116

Momen (ton m) MV MH 678,2333 1290,7056 325,3174 394,2283 387,2105 2294,2563 781,4388

Tabel 5.50 Kombinasi III Pembebanan Abutmen

Beban Komb. I Rm Gg A SR Tm S

Gaya(ton) V 1132,7112 -

H 146,6936 19,9360 81,5180 -

Momen(ton m) MV MH 2767,7313 394,2283 171,9480 387,2105 -


229

Laporan Tugas Akhir

Total

1132,7112

248,1476

2767,7313

953,3868

Tabel 5.51 Kombinasi IV Pembebanan Abutmen

Beban Jenis Bagian M Wa Wba Wtn Gh Gba Ga Gtn Tag Gg Ahg Tu Total

Gaya(ton) V 289,5834 543,4550 100,3168 933,3552

H 152,1670 41,6662 14,0444 20,5371 81,5180 309,9327

Momen (ton m) MV MH 678,2333 1290,7056 325,3174 753,2267 97,1239 39,0856 32,3406 387,2105 2294,2563 1308,9873

Tabel 5.52 Kombinasi VI Pembebanan Abutmen

Beban Jenis Bagian M Wa Wba Wtn H+K Ta S Tb Total

Gaya(ton) V 289,5834 543,4550 100,3168 199,3560 1132,7112

H 146,6936 146,6936

Momen (ton m) MV MH 678,2333 1290,7056 325,3174 473,4750 394,2283 2767,7313 394,2283

C. Kontrol Terhadap Kestabilan Abutmen

Untuk memperoleh Kestabilan konstruksi diperlukan kontrol yang menyatakan bahwa konstruksi tersebut stabil dan aman. Berikut ini adalah kontrol yang ditinjau terhadap guling geser dan eksentrisitas.

•

Tinjauan terhadap guling (Fg) =

∑ MV >n ∑ MH

•

Tinjauan terhadap geser (Fq) =

∑ V tan δ ∑ H

>n


230

Laporan Tugas Akhir

•

Tinjauan terhadap eksentrisitas (e) =

Dimana : Σ V

B

2

-

∑ MV − ∑ MH 1 < 6 ∑ V

B

= total gaya horisontal yang terjadi pada abutmen

Σ MV =

total momen vertikal yang terjadi pada abutmen

Σ MH =

total momen horisontal yang terjadi pada abutmen

B

= lebar kaki abutmen = 4,0 m

n

= faktor aman = 1,5

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan I :

•

Guling (Fg) =

2767,7313 394,2283

= 7,0206 > 1,5 ….aman

1132,7112 tan 3 0

•

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

146,6936 4,0 2

-

= 0,4047 > 1,5 ….tidak aman

2767,7313 − 394,2283 1132,7112

= -0,0955 <

1 6

. 4,0 = 0,6667… aman

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan II : 2294,2563

•

Guling (Fg) =

•

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

781,4388

= 2,9359 > 1,5 ….aman

933,3552 tan 3 0 228,2116 4,0 2

-

= 0,2143 > 1,5 ….tidak aman

2294,2563 − 781,4388

= 0,3789 <

933,2116 1 6

. 4,0 = 0,6667…aman

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan III :

•

Guling (Fg) =

2767,7313 953,3868

= 2,9031 > 1,5 …. aman


231

Laporan Tugas Akhir

1132,7112 tan 3 0

•

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

248,1476 4,0 2

-

= 0,2392 > 1,5 ….tidak aman

2767,7313 − 953,3868 1132,7112

= 0,3982 <

1 6

. 4,0 = 0,6667… aman

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan IV : 2294,2563

•

Guling (Fg) =

•

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

1308,9873

= 1,7527 > 1,5 ….aman

933,3552 tan 3 0

= 0,1578 > 1,5 ….tidak aman

309,9327 4,0 2

-

2294,2563 − 1308,9873 933,9327

= 0,9450 <

1 6

. 4,0 = 0,6667… tidak aman

Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan VI : 2767,7313

•

Guling (Fg) =

•

Geser (Fq) =

•

Eksentrisitas (e) =

394,2283

= 7,0206 > 1,5 …. aman

1132,7112 tan 3 0 146,6936 4,0 2

-

= 0,4047 > 1,5 ….tidak aman

2767.7313 − 394,2283

= -0,0955 <

1132,6936 1 6

. 5,8 = 0,967… aman

Berdasarkan tinjauan kestabilan terhadap beban kombinasi dapat disimpulkan bahwa abutmen tersebut tidak aman terhadap geser dan eksentrisitas, untuk itu digunakan pondasi tiang pancang untuk mengatasinya.

D. Tinjauan Stabilitas Abutmen Terhadap Daya Dukung Tanah

Data tanah : γ

= 1,4720 ton/m3


232

Laporan Tugas Akhir o

ø

= 3

c

= 0,03 kg/cm2 = 0,3 ton/m2 → dari grafik faktor daya dukung terzaghi : Nc = 6 ; Nq = 1,67; Nγ = 1,25

B = 4,0 m ; L = 14,5 m ; Df = 1,0 m qult

= α.c.Nc + β.γ.B.Nγ + γ.Df.Nq ………Ir.Sarjono, Pondasi Tiang Pancang, 1997, Hal 36

Dimana : α

= 1,0 – 0,3.

B L

= 1,0 – 0,3 .

4,0 14,5

= 0,9172 β

= 0,5 – 0,3.

= 0,5 – 0,3.

B L

4,0 14,5

= 0,4172 qult

= α.c.Nc + β.γ.B.Nγ + γ.Df.Nq = 0,9172.0,3.6 + 0,4172.1,472.4,0.1,25 + 1,472.1,0.1,67 = 7,1798 ton/m2

qsafe

=

=

qmax

=

qmax

=

qult Fk

7,1798 1,5

∑ V B. L

∑ V B. L

= 4,7865 ton/m2

(1+

(1-

6.e B

6.e B

)

)

Contoh perhitungan kombinasi II : ΣV

= 933,3552 ton

e

= 0,3789


233

Laporan Tugas Akhir

qmax

=

933,3552 4,0.14,5

6. − 0,1372

(1+

4,0

)

2

= 25,2384 ton/m qmin

=

933,3552 4,0.14,5

(1-

6. − 0,1372 4,0

)

2

= 6,9463 ton/m

Tabel 5.53 Kombinasi Kontrol Kestabilan Terhadap Daya Dukung Tanah

Komb I II III IV VI

ΣV 1132,7112 933,3552 1132,7112 933,3552 1132,7112

E -0,0955 0,3789 0,3982 0,9450 -0,0955

q safe 5,1894 6,4868 7,2652 7,7841 7,7841

q maks 16,7319 25,2384 31,1945 38,9032 16,7319

q min 22,3271 6,9463 7,8645 -6,7185 22,3271

kestabilan konstruksi tidak stabil tidak stabil tidak stabil tidak stabil tidak stabil

Dari hasil kombinasi di atas konstruksi tidak stabil terhadap daya 2

dukung tanah (q safe = 5,1894 ton/m < qmax) . Untuk itu

pilar

diperkuat dengan pondasi dalam berupa tiang pancang. V.2.2.2. Penulangan abutment A. Penulangan Kepala Abutmen

Gaya yang bekerja pada kepala abutmen bekerja secara horisontal dan vertikal. Untuk perencanaannya perlu diperhitungkan adanya tulangan tarik dan tekan pada kepala abutmen dapat digambarkan sebagai berikut :


234

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.87 Distribusi Beban Pada Kepala Abutmen

Data tanah timbunan : 3

γ

= 1,4720 T/m

φ

= 30

c

= 0,03 kg/cm2 = 0,3 ton/m2

Ha

= 0,65 m

L

=

H

φ tan(45 + ) 2 0,65

=

= 0,6168 m

3

tan(45 + ) 2 Ka

= tg2 (45 2

= tg (45 Beban

kendaraan

φ 2 3 2

) ) = 0,9005 di

belakang

bangunan

penahan

tanah

diperhitungkan senilai dengan muatan tanah setinggi 60 cm. H

= 60 cm (jadi beban lalu lintas qx)

qx

= γ . h . 0,6168 = 1,4720 . 0,6 . 0,6168 = 0,5448 ton/m

Akibat plat injak + aspal qp

= 0,2 . 0,6168 . 2,5 + 0,05 . 0,6168 . 2,2 = 0,3762 ton/m

q

= 0,5448 + 0,3762 = 0,921 ton/m

Tekanan tanah yang terjadi :


235

Laporan Tugas Akhir

σ a1

= q . ka - 2 C . Ka = 0,921 . 0,9005 - 2 . 0,3 .

0,9005

2

= 0,26 ton/m

= (q + ( γ .Ha)) . ka - 2 C . Ka

σ a 2

= (0,921 +(1,4720. 0,65)) . 0,9005 - 2 . 0,3 .

0,9005

2

= 1,1216 ton/m Pa1

= 0,26 . 0,65 = 0,169 ton/m

Pa2

= ( σ a 2 - σ a1 ). ½ . H1 = 0,8616 . ½ . 0,65 = 0,2800 ton/m

Momen akibat tekanan tanah aktif per meter : Mta

= Pa1 . 0,325 + Pa2 . 0,217 = 0,169 . 0,325 + 0,28 . 0,217 = 0,1157 ton m

Momen akibat gaya rem per meter : MRm

=

19,936 . 3,675 14,5

= 5,0527 ton m Mu

= MTa + MRm = 0,1157 + 5,0527 = 5,1684 ton m

Untuk perencanaan tulangan diketahui : Mu =

5,1684 ton m

b

=

1000 m

h

= 300 m

p

=

50 mm

f’c =

35 Mpa

fy

400 Mpa

=


=



236

Laporan Tugas Akhir

=

300 – 50 – ½ . 16

=

242 mm

RI = 0,85 f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa β 1

→

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (35-30) = 0,81

Mu

Mn =

5,1684

=

0,8

0,8

= 6,48 ton m = 64,8 KN m

Mn

k =

2

b.d

ρmax =

ρmin =

64,8.10 6

=

1000.242 2

β 1 * 450

x

600 + fy 1,4 fy

diambil

=

1,4 400

Rl fy

=

= 1,1065

0,81 * 450 600 + 400

x

29,75 400

= 0,0271

= 0,0035

k max = 8,8592 k min = 1,3670 ……tabel A-30 SBB,Istimawan Dipohusodo,hal. 493.

Didapatkan k < k min, sehingga digunakan

ρmin = 0,0035

As = ρ . b . d = 0,0035 . 1000. 242 2

= 847 mm

2

Digunakan tulangan utama D 16 - 150 (As = 1340,4 mm ) Tulangan bagi = 20 % dari luas tulangan utama diperlukan = 0,2 . 847 = 169,4 mm2 2

Digunakan tulangan D13-300 (As = 442,4 mm )

B. Penulangan K onsol Pendek


237

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.88 Distribusi Pembebanan Pada konsol Pendek

(H + K)

Vu =

= =

14,5 199,356 14,5 13,7487 ton

Tabel 5.54 Pembebanan Pada Konsol Pendek

Jenis gaya Rm Gba H+K G1 G2 G3 G4 G5

Gaya ( ton ) 19,9360 152,1670 199,3560 12,7781 11,7813 5,0025 13,0500 13,7569

lengan ( m ) 3,8690 0,2000 0,3400 0,3400 0,4400 0,3450 0,3450 0,2300 total


Momen ( ton m ) 77,1324 30,4334 67,7810 4,3446 5,1838 1,7259 4,5023 3,1641 194,2673

238

Laporan Tugas Akhir

Mu

Vu

194,2673 14,5

133,977 KN m

(H + K)

=

14,5 199,356

=

14,5

= Vn =

= 13,3977 ton m =

13,7487 ton

Vu

=

φ

13,7487 0,6

= 22,9145 ton Formatted: Swedish (Sweden)

Menentukan luas tulangan geser friksi :


Hubungan kolom dengan konsol monolit,beton normal, maka


µ = 1,4 Avf =

Field Code Changed

Vn fy.µ

=

22,9145.10

4

400.1,4


= 409,1875 mm2


Hubungan kolom dengan konsol nonmonolit, maka µ = 1 Avf =

Vn fy.µ

=

22,9145.10 4 400.1


2

= 572,8625 mm


2


Dipakai nilai yang besar A vf = 572,8625 mm


Menentukan luas tulangan lentur : Nu =

Rm + Gba

=

14,5

Field Code Changed

19,936 + 152,167


= 11,8692 ton

14,5


Af =

Mu

0,85. fy.a

=

133,977.10 6 0,85.400.339


2

= 1162,3894 mm


An =

Nu

φ . fy

=

11,8692.10 0,6.400

4


2

= 494,55 mm


Menentukan tulangan pokok As :

Field Code Changed

Tulangan utama total As adalah nilai yang terbesar dari :


c) As

= Af + An = 1162,3894 + 494,55 = 1656,9394 mm

d) As

=

⎡ 2. Avf + An⎤ = ⎡ 2.572,8625 + 494,55⎤ ⎢⎣ 3 ⎥⎦ ⎢⎣ ⎥⎦ 3

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Numbered + Level: 1 + Numbering Style: a, b, c, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 2.92 cm + Tab after: 3.55 cm + Indent at: 3.55 cm Formatted: Lowered by 14 pt

2

= 876,4583 mm


Formatted: Indent: Left: 2.92 cm

239


Dipakai nilai yang besar As = 1656,9394 mm Ah =


½ (As – An) = ½ (1656,9394 – 494,55 ) 2

= 581,1947mm Menentukan diameter tulangan :

As = 1656,9394 mm2, digunakan D19-150 (As = 1890,2 mm2 ) 2

2

Ah = 581,1947 mm , digunakan D13 – 200 ( As = 663,7 mm )

Gambar 5.89 Penulangan Pada Kepala Abutmen

A.C.Penulangan Badan Abutmen Tabel 5.55 Pembebanan Pada Badan abutmen

kombinasi Σ V (ton) Σ H (ton) I 1132,7112 146,6936 II 933,3552 228,2116 III 1132,7112 248,1476 IV 933,3552 309,9327 VI 1132,7112 146,6936 Digunakan kombinasi pembebanan IV :

MV(tonm) MH(tonm) 2767,7313 394,2283 2294,2563 781,4388 2767,7313 953,3868 2294,2563 1308,9873 2767,7313 394,2283

Σ V = 933,3552 ton MH = 1308,9873 ton m


240

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.90 Gaya – gaya Yang Bekerja Pada Badan Abutmen

Perencanaan tulangan utama : φ

= 0,65

Agr = 0,7. 1 = 0,7 m2 = 0,7.106 mm2 Mu =

Pu

=

et

=

et

=

h

1308,9873 14,5 933,3552 14,5 Mu Pu

=

Pu

φ . Ag.0,81. f ' c Pu

φ . Ag.0,81. f ' c d ' h

=

50 700

= 1,4025 m = 1402,5 mm

= 2,0036

=

.

64,3693 .10 4 6

0,65.0,7.10 .0,81.35 et h

... [19]

Formatted

... [20]

Formatted

... [21]

Formatted

... [22]

Formatted

... [23]

Formatted

... [24]

Formatted

... [25]

= 0,0499

= 0,0499. 2,0036 = 0,1

= 0,0714, digunakan 0,1

Dari grafik 6.2. b pada GTPBB hal 90, didapat :

β = 1,33 r = 0,01

ρ

Formatted


= 64,3693 ton

64,3693

700

... [18]

= 90,2750 ton m

90,2750

1402,5

Formatted


= β . r = 1,33 . 0,01 = 0,0133

Formatted

... [26]

ρ min = 0,0035

Formatted

... [27]

ρ mak = 0,0271

Formatted

... [28]


241

Laporan Tugas Akhir

As

6

= ρ . Ag

2

= 0,0133 . 0,7 . 10 = 9310 mm

Tiap sisinya = 0,5. 9310 = 4655 mm

2 2

Digunakan tulangan utama D25 – 100 ( As = 4908,7 mm )

Formatted

... [29]

Formatted

... [30]


Perencanaan tulangan geser : Vu

= 64,3693 ton = 643,693 KN

Vn

=

d

= 700 – 50 – ½ .25 – 13

Vc

643,693 0,6

= 1072,8217 KN

3

... [31]

Formatted

... [32]

= 624,5 mm


= 0,17 .

Formatted

f ' c . 1000 . 624,5

= 628,080 KN 2

Formatted


. f ' c .bw . d = 3694,591 KN

(Vn-Vc)

≤

444,7417

<

... [33]

2

. f ' c. .bw . d

3

3694,591

Formatted

... [34]

Formatted

... [36]

Formatted

... [35]


(penampang cukup)


φ . Vc = 0,6 . 628,080 = 376,848 KN

Formatted

... [37]

Vu > φ . Vc (perlu tulangan geser)

Formatted

... [38]

Formatted

... [39]

Formatted

... [40]

Formatted

... [41]

≤

syarat s

Av

=

=

d

2 624,5

s

≤

s

≤ 312,25

2 , diambil 200 mm

(Vn − Vc) . s


fy . d

444,7417 . 200.10 3

Formatted

... [42]

400 . 624,5 2

= 356,0782 mm


Dipergunakan sengkang D13 – 200(A s = 663,7 mm2)


Formatted

242

... [43]

Laporan Tugas Akhir

Formatted: Indent: Left: 1.58 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style: A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 1.69 cm + Tab after: 2.33 cm + Indent at:

Gambar 5.91 Penulangan Badan Abutmen


F. Perhitungan Pondasi Tiang Pancang

Untuk mendapatkan kekuatan friksi yang maksimum dari tanah yang lunak, maka diperlukan tiang pancang berdiameter besar. Direncanakan tiang pancang pada jalan layang ini


2

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted + Level: 3 + Aligned at: 6.14 cm + Tab after: 6.77 cm + Indent at: 6.77 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm + 6.77 cm

2

Berat tiang pancang ( W pile) = ( 0,07065 .2,5 ) . 40


= 7,065 ton


= π.D


= 3,14 . 30

Formatted: Indent: Left: 2.96 cm, Tab stops: 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm

= 94,2 cm 



= 706,5 cm





= 0,25. π. D2 = 0,25 . 3,14 . 30





menggunakan jenis pancang bulat dengan diameter 30 cm. 

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, First line: 1.27 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm

Data tanah yang didapat dari hasil penyelidikan tanah pada kedalaman – 40 m :

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted + Level: 3 + Aligned at: 6.14 cm + Tab after: 6.77 cm + Indent at: 6.77 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + Not at 2.22 cm + 6.77 cm Formatted: Font: Italic Formatted: Subscript

- Cone resistance (qc)

= 50 kg/cm2


= 787,5 kg / cm


2



243

Laporan Tugas Akhir 

Kekuatan tanah

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted + Level: 3 + Aligned at: 6.35 cm + Tab after: 6.98 cm + Indent at: 6.98 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm + 6.98 cm

Bogeman q c . Ac

P safe =

3

+

TF .Θ

5

=

50.706,5 3

+

787,5.94,2


5

Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm

= 26611,5 kg = 26,6115 ton P ult

Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: 4.44 cm, Left + 4.87 cm, Left + Not at 2.22

= P safe - W pile


= 26,6115 – 7,065


= 19,5465 ton Meyerhoff

(


Pult = (40 . Nb . Ab) + (0,2 . N . As) Pult = Daya dukung batas pondasi (ton) Nb = Nilai N-SPT pada elevasi dasar tiang 2

Ab = Luas penampang dasar tiang (m )

(

N = Nilai N-SPT rata-rata 2

As = Luas selimut tiang (m ) N 1 + N 2

(

(

N =

2

Field Code Changed

(

→ N 2


(

= nilai rata-rata N,4D keatas dari ujung tiang

N 2

Formatted: Lowered by 12 pt Formatted: Swedish (Sweden)

= (41 + 37 + 37 + 37 )/4 = 38

(

=

N

41 + 38 2


= 39,5


Pult = (40 . 41 . 0,07065) + (0,2 . 39,5. 37,68)


= 413,538 ton Pall= 

Pult Fk

=

413,538 3

= 137,846 ton

Jarak antar tiang pancang ( S )


Persyaratan jarak antar tiang ditentukan sebagai berikut :


-

perumusan dari Uniform Building Code- AASHTO syarat : s ≤

Formatted: Bullets and Numbering

1,57 D . .m.n


m+n−2

Field Code Changed

dimana : D = diameter tiang pancang


m = jumlah baris Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

244

Laporan Tugas Akhir

n = jumlah tiang dalam 1 baris s≤

1,57.50.8.4 8+ 4−2

s ≤ 251,2 cm -

perumusan dari Dirjen Bina Marga Departemen

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Bullets and Numbering

Pekerjaan Umum s = 2,5 D ~ 3 D = 2,5.30 ~ 3.30 = 75 ~ 90 -

perumusan

mutlak

dari

Dirjen

Bina

Marga

Departemen Pekerjaan Umum apabila diameter terlalu

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Bullets and Numbering

kecil atau terlalu besar s min = 60 cm s maks = 200 cm dalam perencanaan pondasi, diasumsikan bahwa pile cap dan poer merupakan satu kesatuan sehingga ukuran pile cap diusahakan sama atau lebih kecil daripada ukuran poer pada pilar, yaitu 4,00 x 14,5 m. sesuai dengan ukuran poer tersebut maka dapat ditentukan


komposisi dari pile group sebagai berikut : → s = 1,5 m untuk arah x, dan s = 2,0 m untuk arah y → jumlah tiang pancang adalah 7 baris x 3 tiang = 21 tiang

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden)


245

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.92 Reaksi Tiang Pancang Abutmen

Efisiensi kelompok tiang pancang ( Eff ): θ ⎧ ( n − 1) m + (m − 1)n ⎫ Eff = 1 .⎨ ⎬ …..rumus Converse Labarre 0 m.n 90 ⎩ ⎭ Ө

= arc tan

= 1-

D S

8,53 90

0

0

= arc tan

30 200


= 8,53 0

⎧ (3 − 1)7 + (7 − 1)3 ⎫ ⎬ 7.3 ⎭ ⎩

.⎨

= 0,855 Daya dukung kelompok tiang :

Formatted: Underline, Spanish (International Sort)

P ijin = P ult x efisiensi x jumlah tiang = 137,846. 0,855 . 21 = 2475,0249 ton


246

Laporan Tugas Akhir

Syarat P ijin > P total Tabel 5.56 Kombinasi Daya Dukung Kelompok Tiang

kombinasi I II III IV VI

P ijin (ton) 2475,0249 3093,7811 3465,0349 3712,5374 3712,5374

P total (ton) 1132,7112 933,3552 248,1476 933,3552 1132,7112

Formatted: Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 3.81 cm

kestabilan aman aman aman aman aman

Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt

Daya dukung tiang pancang terhadap beban luar :


Beban luar yang bekerja pada tiang pancang adalah gaya vertikal


atau horisontal dan momen. Dalam konstruksi jalan layang ini momen yang ada hanya bekerja dalam satu arah saja. Karena hal tersebut maka tiang pancang memerlukan daya dukung untuk melawan. Contoh perhitungan kombinasi I : P

V

=

n

M . x

∑ x

ny.

Formatted: Lowered by 12 pt 2

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Underline, Swedish (Sweden)

Dimana :

Formatted: No underline

V

=

beban vertikal maksimum = 1132,7112 ton


M

=

momen maksimum yang bekerja arah melintang


=

394,2283 ton m

x

=

lengan arah x maksimum = 1,5 m

n

=

jumlah tiang pancang = 21 buah

ny

=

jumlah tiang dalam 1 baris ( arah y ) = 7 buah

2

Σx = P

+


= =

Field Code Changed

2

Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, cm Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, + Not at 2.22 cm

21

+


394,2283.1,5


7.31,5


53,9386 + 2,6818

P maks = 56,6205 ton
komb

M (tonm)

Pmaks (ton)

P min (ton)

P ult (ton)

Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden)

Tabel 5.57 Kombinasi Daya Dukung Tiang Pancang Terhadap Beban Luar

V (ton)

3.17 cm, Tab stops: Left + 4.66 cm, Left


2

7 . ( 2 . 1,5 ) = 31,5 m

1132,7112

3.17 cm, Tab stops: Left + Not at 2.22

kestabilan

Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 3.17 cm + 4.02 cm Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt


247

Laporan Tugas Akhir

I II III IV VI

1132,7112 394,2283 56,6205 933,3552 781,4388 49,7614 1132,7112 953,3868 60,4243 933,3552 1308,9873 53,3502 1132,7112 394,2283 56,6205

51,2568 39,1296 47,4530 35,5408 51,2568

117,8583 147,3229 165,0016 176,7875 176,7875

aman aman aman aman aman


Formatted: Underline, Swedish (Sweden) Formatted: Underline, Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22 cm


Gambar 5.93 Gaya Horisontal Tiang Pancang Abutmen

Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22 cm Formatted: Swedish (Sweden)

Data pondasi tiang pancang : B =

lebar poer yang menerima beban horisontal = 14,5 m


La =

Kedalaman poer = -1,0 m

Field Code Changed

Lp =



Panjang jepitan pada tiang pancang : Ld =

1 3

Lp =

1 3

Field Code Changed Formatted: Lowered by 12 pt

. 40 = 13,333 m

Formatted: Spanish (International Sort) Formatted: Spanish (International Sort), Subscript

LH =

La + Ld = 1,00 + 13,333 = 14,333 m

L1 =

13,666 m

L2 =

11,11 m


L3 =

7,777 m


Formatted: Spanish (International Sort) Formatted: Spanish (International Sort)



248

Laporan Tugas Akhir

L4 =

5,555 m


L5 =

2,222 m




0

Ø1 =3 γ1

Formatted: Spanish (International Sort) Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm

= 1,4720 gr/cm3 2

Kp1 = tg ( 45 +

φ 2

2

) = tg ( 45 +

3 2


)

Formatted: Swedish (Sweden), Lowered by 12 pt Formatted: Spanish (International Sort)

= 1,11

Field Code Changed



0

Ø3 =3 γ2


= 1,6199 gr/cm3 2

Kp2 = tg ( 45 +

φ 2

Field Code Changed 2

) = tg ( 45 +

3 2


)

Formatted: Spanish (International Sort) Formatted: Swedish (Sweden), Lowered by 12 pt

= 1,11 Perhitungan diagram tekanan tanah pasif : BC = ( Kp1.γ1.1) .B

= ( 1,11.1,4720.1 ).14,5

Formatted: Tab stops: 3.39 cm, Left + 4.02 cm, Left + 7.2 cm, Left

= 23,6918 ton /m2 DE = (Kp1.γ1.4,333). B

= (1,11.1,4720.4,333).14,5

2

= 102,6567 ton/m

FG = (Kp1.γ1.7,666).B

= (1,11.1,4720.7,666).14,5

2

= 181,6216 ton/m

HI

= (Kp2.γ2.10,999).B = (1,11.1,6199.10,999).14,5 = 286,7691 ton/m2

JK = (Kp2.γ2.14,333).B = (1,11.1,6199. 14,333).14,5


2

= 373,6941 ton/m

Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja : 2

Titik A =

0 ton / m

BC

=

23,6918 ton/m2

DE’

=

¾ . DE = ¾ . 102,6567 = 76,9925 ton/m

FG’

=

½ . FG = ½ . 181,6216 = 90,8108 ton/m

HI’

=

¼. HI

Formatted: Tab stops: 4.23 cm, Left + 4.66 cm, Left 2

Formatted: Tab stops: 4.23 cm, Left + 4.66 cm, Left + 6.14 cm, Left + 9.1 cm, Left

2

= ¼. 286,7691

= 71,6923 ton/m2


249

Laporan Tugas Akhir

Titik J

=

2

0 ton/m

Formatted: Tab stops: 4.23 cm, Left + 4.66 cm, Left

Resultan tekanan tanah pasif


P1

=

½ . 1,0 . 23,6918

= 11,8459 ton

P2

=

½ . 3,333 .( 23,6918 + 76,9925) = 167,7904 ton

Formatted: English (U.S.)

P3

=

½ . 3,333 .(76,9925 + 90,8108 ) = 279,6442 ton


P4

=

½ . 3,333.( 90,8108 + 71,6923) = 270,8114 ton


P5

=

½ . 3,333 . 71,6923



= 119,4752 ton + ΣP


= 849,5671 ton


Titik tangkap resultan tekanan tanah pasif :


Σ P . Lz =


P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5


=

Lz

11,8459 . 13,666+ 167,7904. 11,11 + 279,6442. 7,777


+ 270,8114 . 5,555 + 119,4752. 2,222

Formatted: English (U.S.) Formatted: English (U.S.)

=

5970,6616 ton m

=

5970,6616 / 849,5671


=

7,0279 m



Gaya horisontal maksimal yang dapat ditahan tekanan tanah pasif :

Formatted: Underline Formatted: Swedish (Sweden)

Σ Ms = 0


H’. ( LH + Lz ) = Σ P . 2 ( Lz )


H’. (14,333 + 7,0279 ) = 849,5671 . 2. 7,0279 H’ =

11941,3452 21,3609


= 559,0282 ton >H yang terjadi = 309,9327 ton

Tiang pancang cukup aman menahan gaya horisontal yang terjadi. G. Penulangan Kaki Abutmen ( Pier Footing )

Kaki Abutmen (pier footing) dalam konstruksi ini berfungsi sebagai pile cap. Dalam penulangan pier footing, yang perlu diperhatikan adalah beban atau gaya yang bekerja pada footing tersebut.

Formatted: Subscript Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 1.69 cm, Left + Not at 2.22 cm Formatted: Swedish (Sweden) Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm Formatted: Indent: Left: 1.58 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style: A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 1.69 cm + Tab after: 2.33 cm + Indent at: Formatted: Indent: Left: 2.33 cm

Penulangan arah y :

Formatted: Font: Not Bold, Swedish (Sweden) Formatted: Swedish (Sweden)


250

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.94 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Abutmen

w1

= ½ . 2,1. 0,4 .1. 1,8

= 0,756 ton

w2

= 2,1 . 0,6 .1. 2,5

= 3,15 ton

w3

= ½ . 2,1. 0,4 .1. 2,5 = 1,05 ton

P

= 60,4243 ton

Momen yang terjadi dititik a – a :

Ma-a

= 60,4243 . 1,609 + 60,4243 . 0,1 – 0,756 . 1,4 – 3,15 . 1,05 – 1,05 . 0,7 = 98,1642 ton m


=

98,1642 ton m

b

=

1000 mm

h

=

1000 mm

p

=

50 mm

f’c

=

35 Mpa

fy

=

400 Mpa


β 1

→

=


=

1000 – 50 – ½ . 25

=

937,5 mm

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (35-30) = 0,81


251

Laporan Tugas Akhir

Mn

ρ b

=

=

= =

Mu

0,8

98,1642

=

0,8

β 1. fc'.0,85 fy

x

0,81.35.0,85 400

=

122,7053 ton m

=

1227,053 KNm

600 600 + fy

x

600 600 + 400

0,036146

ρmaks = 0,75 . ρ b = 0,75 . 0,036146 = 0,0271 ρmin =

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035

Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan dengan tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-kira 0,06 ρ b ρ1

= k . ρ b = 0,06 . 0,036146 = 0,002169


= ρ.b.d = 0,002169 . 1000 . 937,5 = 2033,4375 mm2

T1

= As1 . fy = 2033,4375 . 400 = 813375 N

a1

=

=

T 1

0,85. fc'.b 813375 0,85.35.1000

= 27,3403 mm Z

= d – 0,5 a1


252

Laporan Tugas Akhir

= 937,5 – 0,5 . 27,3403 = 923,82985 mm Mr1

= T1 . Z = 813375 . 923,82985 = 751420104,24375 Nmm = 751,4201 KNm

Mmax

= 1227,053 KNm

∆M

= Mmax – Mr1 = 1227,053 – 751,4201 = 475,6329 KNm

d’

= 50 + ½.25 = 62,5 mm

As’

=

=

∆ M fy ( d − d ' ) 475,6329 .10 6 400(937,5 − 62,5) 2

= 1358,9511 mm

Digunakan tulangan tekan D25 - 300 (As = 1636,2 mm2) As

=

As1 + As’

=

2033,4375 + 1358,9511

=

3192,3886 mm2

Ratio As’/As = 0,4 2

Digunakan tulangan tarik D25 – 150 ( As = 3272,5mm )



= 400 Mpa 2

- Tulangan Desak (As’) = D25 - 300 = 1636,2 mm

- Tulangan Tarik (As) = D25 - 150 = 3272,5 mm2 Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara


253

Laporan Tugas Akhir

gaya tarik total = gaya tekan total 2

(0,85 * f’c * b * β1) c + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0 2

(0,85*35*1000*0,81) c + (600*1636,2–3272,5*400) c – 600*62,5*1636,2 = 0 2

24097,5 c – 327280 c – 61357500 = 0 Dengan rumus abc didapat c = 57,7057 mm a = 0,85 * c = 0,85 * 57,7057 fs’

= =

(c − d ' ) c

= 49,0498 mm

*600

-49,8491 N

NDESAK 1

= 0.85*f’c*b*a =0,85*35*1000*49,0498 = 1459,231 kN

NDESAK 2

= As’ * fs’

=

1636,2 * -49,8491

NTARIK

= As * 400

=

3272,5 * 400 = 1309 kN

Mn1 =


= Mn2 =

Mn

Mu

1459,231 * (937,5 – ½*49,0498)

= -81,563 kN

=

1332,241 kNm

=

-71,367 kNm

NDESAK 2 * (d-d’)

=

-81,563 * ( 937,5 – 62,5)

=

Mn1 + Mn2

=

1332,241 – 71,367

= 0,85 * Mn

=

1260,874 kNm

= 0,85 * 1260,874 = 1071,7429 kNm

= 1071,7429 kNm < Mu terjadi 981,642 kNm......aman. Tulangan bagi

= 20 % dari luas tulangan utama diperlukan = 0,2 . 3393,0435 = 678,6087 mm2 2

Digunakan tulangan D13-200 (As = 663,4 mm ) Tulangan samping dibutuhkan adalah 10 % dari luas tulangan tarik ( PBI 1971 9.3.(5) hal 92) Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

254


As = 0,1 . 3392,3886 = 339,2388 mm

Digunakan tulangan samping 3D13 ( As = 398,2 mm2 )

Gambar 5.95 Penulangan Kaki Abutmen

H. Penulangan Tiang Pancang

Tiang pancang yang digunakan pada pilar menggunakan beton bertulang dengan data sebagai berikut : a. Diameter tiang pancang : 30 cm b. Panjang tiang

: 40 m


: 50 Mpa

d. Mutu baja ( fy )

: 400 Mpa

Berdasarkan cara pengangkatan untuk pengangkutan : Cara pengangkatan diakukan per segmen = 6 m.

Gambar 5.96 Penulangan Berdasarkan Pengangkatan

Luas penampang (A) =

¼ . π . 0,3

2


255

Laporan Tugas Akhir

Berat tiang (q)

Perhitungan momen

2

=

0,0707 m

=

A . γ beton

=

0,0707 . 2,5

=

0,1768 ton/m

: 2

M1

=

M2

= { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a2 }

M1

=

½.q.a

2

½.q.a

M2 2

4a2 + 4aL – L2 =

0

a

=

0,209 L

=

0,209 . 6

=

1,254 m

=

½.q.a

=

½ . 0,1768 . 1,2542

=

0,139 ton m

=

½.q.L

=

½ . 0,1768 . 6

=

0,5304 ton

M1

R1 = R2

2

= { 1/8 . q . ( L-2a ) } – { ½ . q . a }

2



256

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.97

Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan Untuk Pemancangan

M1

=

R1

=

Mx

=

½ . q . a2 {1 / 2.( L − a ) 2 } − (1 / 2.q.a 2 ) L − a

− 2.a.q. L 2( L − a ) 2

=

qL

R1 . x – ½ . q . x2

Syarat maksimum Dx = 0 Dx

=

R1 – q.x

− 2aL 2( L − a ) 2

x

Mx

=

=

=

⎡ q( L2 − 2aL) L2 − 2aL ⎤ 1 ⎡ L2 − 2aL ⎤ ⎢ 2( L − a) * 2( L − a) ⎥ − 2 q ⎢ 2( L − a) ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

= M1

= 2

L

½ . q .a

=

a

=

⎡ L2 − 2aL ⎤ q⎢ ⎥ 2 ⎣ 2( L − a ) ⎦

1

2

2

Mx

⎡ L2 − 2aL ⎤ q⎢ ⎥ 2 ⎣ 2( L − a ) ⎦

1

2

− 2aL 2( L − a ) 2

2

2a – 4aL + L a

M

2

L

=

0

=

0,29 L

=

0,29 . 6

=

1,74 m

=

½ . q . a2

=

½ . 0,1768 . 1,74

=

0,2676 ton m

2

− 2.a.q. L 2( L − a ) 2

R1

=

qL


257

Laporan Tugas Akhir

=

R2

0,1768 * 6

2

=

0,3138 ton

=

q.L – R1

=

0,747 ton

− 2 *1,74 * 0,1768 * 6 2(6 − 1,74)

= 0,1768 . 6 – 0,3138

Berdasarkan kedua keadaan tersebut di atas, yang paling menentukan adalah keadaan pada saat pemancangan, sehingga perhitungan penulangan didasarkan atas momen yang terjadi akibat pengangkatan untuk pemancangan tersebut. Pengaruh kejut selama pengangkatan diperhitugkan sebesar 50 % dari momen maksimum. Mu

Vu

=

1,5 . 0,2676

=

0,4014 ton m

=

1,5 . 0,747

=

1,1205 ton

Penulangan pokok : h

=

0,88 D = 0,88 . 300

=

264 mm

b

=

264

d’

=

0,15 h = 0,15 . 264

=

39,6 mm

=

h – d’ = 264 – 39,6

=

224,4 mm

d

Mu 2

b.d

Mu 2

b.d

=

7

264 * 224,4

2

= 0,30194 N/mm

2

2

=

301,94 KN/m

=

ρ * 0,8 * fy * ⎢1 − 0,588 * ρ *

0,30194 =

ρ

0,4014 .10

⎡ ⎣

⎤ ⎥ f ' c ⎦ fy

320 * ρ * ( 1 – 4,704* ρ )

=

320 ρ – 1505,28 ρ2

=

0,00094

RI = 0,85 f’c = 0,85 . 50 = 42,5 Mpa Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

258

Laporan Tugas Akhir

β 1

→

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (50-30) = 0,69

ρmax =

ρmin =

β 1 * 450 600 + fy 1,4 fy

=

x

1,4 400

Rl fy

=

0,69 * 450 600 + 400

x

42,5 400

= 0,0329

= 0,0035

karena ρ < ρmin , maka dignakan ρmin = 0,0035 As

=

ρ.b.d

=

0,0035 . 264 . 224,4

=

207,3456 mm

2

Digunakan tulangan 2D16 ( As = 402,2 mm2 )

Penulangan akibat tumbukan : Jenis hammer yang akan digunakan adalah tipe K – 35 dengan berat hammer 3,5 ton. Dipakai rumus New Engineering Formula : Pu

eh * Wr * H

=

s+c

Dimana : Pu

=


Wr =


eh

=


H

=


s

=


c

=


Pu

=

0,8 * 35 * 1,5 0,15 + 0,1

= 168 KN


=

0,8 { 0,85 * f’c * ( Ac – As ) + ( fy *As )}

168000

=

0,8 { 0,85 * 50 * (70700 – As ) + ( 400 * As )


259

Laporan Tugas Akhir

As

=

- 6407,6923 mm

Karena hasil negatif, maka digunakan : As

= 1 % . Ac = 1 % . 70700 2

= 707 mm

Dipakai tulangan 7 D 13 ( As = 929,1 mm2 ) Vu

= 168 KN

Vn

=

Vc

= 0,17 .

168

= 240 KN

0,7

f ' c . 264 . 224,5

= 59,607 KN 2 3

. f ' c. .bw . d = 233,756 KN

(Vn-Vc)

≤

180,393

<

2 3

. f ' c. .bw . d 233,756

(penampang cukup) φ . Vc = 0,7 . 59,607 = 41,7249 KN Vu > φ . Vc (perlu tulangan geser)

≤

syarat s

Av

=

d

2

s

≤

224,5

s

≤

112,5 , diambil 100 mm

2

(Vn − Vc) . s fy . d 3

=

180,393.10 .100 250.224,5 2

= 321,413 mm

2

Dipergunakan sengkang spiral φ 8 – 100 (As = 502,7 mm )

Kontrol terhadap tumbukan hammer : Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

260


Daya dukung satu tiang pancang = 117,8583 ton = 11,7858.10 N Rumus tumbukan : R

Wr * H

=

Φ (s + c)

Dimana : R

=

Kemampuan dukung tiang akibat tumbukan

Wr =


H

=

Tinggi jatuh hammer = 1,5 m

s

=

Final settlement rata – rata = 15 cm

c

=


Maka : R

=

R

=

35 * 1,5 0,2 * (0,15 + 0,1) 5

5

= 1050 KN = 1,05 . 10 N 5

1,05.10 N < P 1 tiang = 11,7858.10 N .....aman


261

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.98 Penulangan Tiang Pancang Abutmen

V.2.2.3. Perencanaan wing wall

Wing wall merupakan bagian konstruksi dari jalan layang yang menyatu dengan struktur abutmen. Wing wall berfungsi sebagai penahan tanah isian, yang nantinya sebagai pondasi untuk jalan. Adapun rencana dimensi untuk wing wall dapat dili hat seperti di bawah ini.


262

Laporan Tugas Akhir

Gambar 5.99 Rencana Dimensi Wing Wall

A. Pembebanan Pada Wing Wall

Gambar 5.100 Gaya – gaya Yang Bekerja Pada Wing Wall

Data tanah timbunan :

γ = 1,3 ton/m3 φ = 25 0 c

= 0,12 kg/cm2 = 1,2 ton/m2

Ha = 4,315 m L =

=

H

φ tan(45 + ) 2 4,315 = 2,7489 m 25 tan(45 + ) 2

Ka = tg2 (45 2

= tg (45 -

φ 2 3 2

) ) = 0,4059


263

Laporan Tugas Akhir

Beban kendaraan di belakang bangunan penahan tanah diperhitungkan senilai dengan muatan tanah setinggi 60 cm. H = 60 cm (jadi beban lalu lintas qx) qx = γ . h .L = 1,3. 0,6 . 2,7489 = 2,1442 ton/m Akibat plat injak + aspal qp = 0,2 . 2,7489 . 2,5 + 0,05 . 2,7489 . 2,2 = 1,6769 ton/m q

= 2,8039 + 1,6769 = 3,8211 ton/m

Tekanan tanah yang terjadi : σ a1 = q . ka - 2 C . Ka = 3,8211 . 0,4059 - 2 . 1,2 .

0, 4059

2

= 0,0218 ton/m

σ a 2 = (q + ( γ .Ha)) . ka - 2 C . Ka = (3,8211 +(1,3. 4,315)) . 0,4059 - 2 . 1,2 .

0, 4059

= 2,2985 ton/m2 Konstruksi dianggap sebagai kantilever :

Gambar 5.101 Distribusi Beban Pada Kantilever Wing Wall

Beban merata pada pot a – a : q

= ( σa1 + σa2 ) . 1 m 2

= ( 0,0218 + 2,2985 ) ton/m . 1 m = 2,3203 ton/m M

2

= ½ .q.l

= ½ . 2,3203 . 2,742


264

Laporan Tugas Akhir

= 8,71 ton m

B. Penulangan Pada Wing Wall

Mu

= 8,71 ton m

b

= 1000 mm

h

= 300 mm

d

= 300 – 50 – ½.16 = 242,5 mm

f’c

= 35 MPa

fy

= 400 MPa

RI = 0,85 f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa β 1

→

f’c > 30 Mpa

= 0,85 – 0,008. (f’c-30) = 0,85 – 0,008. (35-30) = 0,81

Mn

=

Mu

0,8

8,71

=

= 10,8875 ton m

0,8

= 108,875 KN m ρ b

=

=

β 1. fc'.0,85 fy

x

0,81.35.0,85 400

600 600 + fy

x

600 600 + 400

=

0,036146

ρmaks = 0,75 . ρ b = 0,75 . 0,036146 = 0,0271 ρmin =

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035

Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan dengan tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-kira 0,1 ρ b ρ1

= k . ρ b = 0,1 . 0,036146 = 0,003615

Agar bersifat daktil, syarat ( ρ1 ≤ ρmaks ) = 0,003615 < 0,0271 As1

= ρ.b.d


265

Laporan Tugas Akhir

= 0,003615. 1000 . 242,5 = 876,5466 mm2 T1

= As1 . fy = 876,5466. 400 = 350618,63 N

a1

=

=

T 1

0,85. fc'.b 350618,63 0,85.35.1000

= 11,7855 mm Z

= d – 0,5 a1 = 242,5 – 0,5 . 11,7855 = 236,6073 mm

Mr1

= T1 . Z = 350618,63 . 236,6073 = 82958908,66 Nmm = 82,9589 KNm

Mmax

= 108,875 KNm

∆M

= Mmax – Mr1 = 108,875 – 82,9589 = 25,9161 KNm

d’

= 50 + ½.13 = 56,5 mm

As2

=

=

∆ M fy ( d − d ' ) 25,9161 .10

6

400(242,5 − 56,5)

= 348,3346 mm2 2

Digunakan tulangan tekan D13 - 300 (As = 442,4 mm ) As

=

As1 + As2

=

876,5466 + 348,3346

=

1224,8811 mm

2


266


Digunakan tulangan tarik D16 – 150 ( As = 1340,4 mm )



= 400 Mpa

- Tulangan Desak (As’) = D13 - 300 = 442,4 mm2 - Tulangan Tarik (As) = D16 - 150 = 1340,4 mm2 - Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total (0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0 2

(0,85*35*1000*0,81) c + (600*442,4–1340,4*400) c – 600*56,5*442,4 = 0 2

24097,5 c – 270720 c – 14997360 = 0 Dengan rumus abc didapat c = 19,95 mm a = 0,85 * c = 0,85 * 19,95 fs’

=

= 16,96 mm

⎧ 600 + fy ⎫ ( d ' )⎬600 ⎨1 − ⎩ 600 . d ⎭

=

367,01 N

NDESAK 1

= 0,85*f’c*b*a = 0,85*35*1000*16,96 = 504,560 kN

NDESAK 2

= As’ * fs’

=

442,4 * 367,01

= 162,365 kN

NTARIK

= As * 400

=

1340,4 * 400

= 536,160 kN

Mn1 =


= Mn2 =

Mn

504,560 * (242,5 – ½*16,96)

=

118,077 kNm

NDESAK 2 * (d-d’)

=

162,365 * ( 242,5 – 56,5)

=

Mn1 + Mn2

=

118,077 + 30,199

=

= 30,199 kNm

148,276 kNm


267

Laporan Tugas Akhir

Mu

= 0,85 * Mn

= 0,85 * 148,276 = 126,0346 kNm

= 126,0346kNm < Mu terjadi 87,1 kNm......aman. Tulangan bagi

= 20 % dari luas tulangan utama diperlukan = 0,2 . 1224,811 = 244,9622 mm2 2

Digunakan tulangan D13 - 400 (As = 331,8 mm )

Gambar 5.102 Penulangan Wing Wall


268

Laporan Tugas Akhir

V.3.

PERENCANAAN OPRIT (STRUKTUR KAKI SERIBU)

V.3.1.

Plat Lantai

V.3.2.

Perhitungan Portal

V.3.3.

Perhitungan tulangan rangkap balok


269

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

rt) 6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

rt) 6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

rt) 6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

rt) 6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

6/ 11/ 2007 4:23:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

5/ 18/ 2007 9:16:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 12/ 2007 11:24:00 AM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

rt) 6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

rt)

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

6/ 13/ 2007 3:13:0 0 PM

Laporan Tugas Akhir

V.1.1.

V.2.

Perencanaan pelat injak

PERHITUNGAN KONSTRUKSI BAWAH JALAN LAYANG

V.2.1.

Pilar

Gambar terakhir no 5.100 Tabel no 5.57

Halaman ini jangan di print


267

Laporan Tugas Akhir

V.3.

PERENCANAAN OPRIT (STRUKTUR KAKI SERIBU)

V.3.1.

Plat Lantai

Gambar 5.103

Tampak Atas Oprit

Spesifikasi :

•

Tebal plat (h)

= 20 cm

•

Mutu bahan beton (fc’)

= 35 Mpa (350 kg/cm )

•

Mutu tulangan baja (fy)

= 400 Mpa (4000 kg/cm )

•

Berat jenis beton bertulang ( γ c ) = 2500 kg/m

3

•

Berat jenis aspal ( γ a )

= 2200 kg/m

3

•

Berat jenis air hujan ( γ w )

= 1000 kg/m

3

•

D tulangan utama

= 13 mm

•

Tebal selimut beton (p)

= 4 cm

2

2


268

Laporan Tugas Akhir

a. Pembebanan : 1. Beban Tetap (Mati)

- Berat sendiri pelat

= 0,20 . 1 . 2500

= 500 kg/m

2

- Berat air hujan

= 0,05 . 1 . 1000

= 50 kg/m

2

- Berat aspal

= 0,05 . 1 . 2200

= 110 kg/m

2

= 660 kg/m

2

Berat total

WDL

+

2. Beban Hidup

Akibat Beban Muatan T pada lantai jembatan : Distribusi beban pada lantai jembatan akibat beban roda kendaraan, T = 10 Ton (PPPJJR 1987, Hal 5).

b. Momen yang Terjadi : Pada Plat Tengah

ly

;

lx

=

2,65

Tabel.14 (Buku Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang) skema II Mlx

2 = 0,001*q DL*l * x + 1 *P*L 8 2 = 0,001*0, 66*2 *108,7 + 1 *10*2 = 2,78 ton.m 8

Mly

2 = 0,001*q DL*l * x + 1 *P*L 8 2 = 0,001*0, 66*2 *23,7+ 1 *10*5,3 = 6,68 ton.m 8

Mty

2 = - 0,001*q DL*l * x + 1 *P*L 8 2 = - 0,001*0, 66*2 *114 + 1 *10*5,3 = 6,92 ton.m 8

Mtix

= ½ Mlx = ½ . 2,78

= 1,39 ton.m

Mtix

= ½ Mly = ½ . 6,68

= 3,34 ton.m

Pada Plat Tepi ;

ly lx

=

1,02

Tabel.14 (Buku Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang) skema VI Mlx

A

2 = 0,001*q DL*l * x + 1 *P*L 8 2 = 0,001*0, 66*1,95 *31,1 + 1 *10*1,95 8


= 2,47 ton.m

269

Laporan Tugas Akhir

Mly

2 = 0,001*q DL*l * x + 1 *P*L 8 2 = 0,001*0, 66*1,95 *29,7+ 1 *10*2 8

Mtx

= 2,53 ton.m

= - 0,001*q DL*l 2* x + 1 *P*L 8 2 = - 0,001*0, 66*1,95 *69,6 + 1 *10*1,95 = 2,52 ton.m 8

Mty

2 = - 0,001*q DL*l * x + 1 *P*L 8 2 = - 0,001*0, 66*1,95 *68,6+ 1 *10*2 = 2,58 ton.m 8

Mtix

= ½ Mlx = ½ . 2,47

= 1,235 ton.m

Mtix

= ½ Mly = ½ . 2,52

= 1,26 ton.m

…Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang SKSNI 15-1991-03 hal 90.

Momen Terbesar arah L x =

2,78 ton.m

Momen Terbesar arah L y =

6,92 ton.m

b. Penulangan Plat :

Ø12 - 250

D16 - 125

Gambar 5.104

1950

Rencana dimensi Plat

5300

0 5 2 2 1 Ø

0 5 2 2 1 Ø

0 0 0 2 0 0 0 4

D16-125 D16-125

Gambar 5.105

Penulangan Plat Lantai Oprit


270

Laporan Tugas Akhir

Rl = 0,85 . f’c

= 0,85 . 35 = 29,75 Mpa = 297,5 kg/cm

β 1

= 0,81

→

f’c > 30 Mpa

Tebal efektif d

2

= h – p – ½ D tul = 200 – 40 – ½ . 16 = 152 mm

d’

= p + ½ D tul = 40 + 8 = 48 mm

Perhitungan Momen Kapasitas arah Lx = 2m Cek Kapasitas (kondisi setimbang)

- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81 - mutu baja fy

= 400 Mpa 2

- Tulangan Desak (A’s) = 4 D 12 = 452,57 mm

- Tulangan Tarik (As) = 4 D 12 = 452,57 mm

2

Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total (0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0 2

(0.85*35*1000*0.81)C + (600*452,57–452,57 *400)C – 600*46*452,57 = 0 24097.5 C2 + 90514,2857 C – 12490971 = 0 Dengan rumus abc didapat C = 20,96 mm a = 0.81 * C = 0.81 * 20,96 fs’ =

(c − d ' ) c

* 600 =

= 16,98 mm

(20.96 − 46) 20.96

0.85*f’c*b*a =

* 600

= -716,38

NDESAK 1

=

NDESAK 2

= As’ * fs’

= 452,57 * -716,38

NTARIK

=

=

As * 400

0.85*35*1000*16,98 =

505,24 kN

= -324,214 kN

181,029 kN

Mn1 = NDESAK 1 * (d- ½*a) = 505240 * (154 – ½*16,98)

= 73,51 kNm


271

Laporan Tugas Akhir

Mn2 = NDESAK 2 * (d-d’) = -324,214 * ( 154 – 46) Mn

Mu

=

Mn1 + Mn2

=

73,51 – 35,015

= 0.8 * Mn

=

0.8 * 38,502

=

-35,015 kNm

=

38,502 kNm

= 30,8 kNm

= 3,0802 ton.m < Mu terjadi 2,78 ton m ......aman

Perhitungan Momen Kapasitas arah Ly = 5,3m Cek Kapasitas (kondisi setimbang)


= 400 Mpa 2

- Tulangan Desak (A’s) = 8 D 16 = 1609,14 mm

- Tulangan Tarik (As) = 8 D 16 = 1609,14 mm

2

Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total 2

(0.85 * f’c * b * β1) C + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0 (0.85*35*1000*0.81)C2 + (600*1609,14–1609,14*400)C – 600*48*1609,14= 0 2

24097.5 C + 321828,57 C – 4634314 = 0 Dengan rumus abc didapat C = 37,68 mm a = 0.81 * C = 0.81 * 37,68 fs’ =

(c − d ' ) c

* 600 =

= 30,52 mm

(37,68  48) 37,68

* 600

= -164,296

NDESAK 1

=

0.85*f’c*b*a =

0.85*35*1000*30,52 =

908,034 kN

NDESAK 2

=

As’ * fs’

=

1609,14* -164,296

-264,377 kN

NTARIK

=

As * 400

=

643,657 kN

=

Mn1 = NDESAK 1 * (d- ½*a) Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

272

Laporan Tugas Akhir

= 908,034 * (152 – ½*30,52)

= 124,164 kNm

Mn2 = NDESAK 2 * (d-d’) = -264,377 * ( 152 – 48) Mn

Mu

=

Mn1 + Mn2

=

124,164 - 27,495

= 0.8 * Mn

=

0.8 * 96,668

=

-27,495 kNm

=

96,668 kNm

= 77,335 kNm

= 7,733 ton.m < Mu terjadi 6,92 ton m ......aman.

V.3.2.

Perhitungan Portal

Gambar 5.106

Gambar 5.107

Pot. Melintang Oprit

Tampak Atas Oprit

Perhitungan portal meliputi perhitungan balok induk, balok anak, dan

kolom. Pada perhitungan mekanika untuk portal

menggunakan analisa 3 dimensi dengan program SAP 2000. Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

273

Laporan Tugas Akhir

a.

Pembebanan Portal

1. Input Beban Mati (DL)

• Berat Sendiri Balok • Beban Plat Lantai Kendaraan • Beban Aspal • Beban Air Hujan 2. Input Beban Hidup merata (q) dan Beban Hidup Garis (P) 3. Input Beban Angin pada titik pusat join. 4. Gaya rem dan traksi (Rm) 5. Gaya gesek pada tumpuan bergerak (Gg) 6. Gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi (Gh)

Tabel 5.58

Kombinasi Pembebanan Pada SAP 2000


Teg. dipakai

Komb.

thd teg ijin

I

M + (H+K) + Ta + Tu

100 %

II


125 %

III


140 %

IV


150 %

1. Beban Mati (DL)

• Berat sendiri balok • Berat Plat Lantai Kendaraan tebal 20 cm (didefinisikan dalam SAP) • Aspal setebal 5 cm

→ qU = 110 kg/m

• Air Hujan setinggi 5 cm

→ qU = 50 kg/m

2

qDL = 160 kg/m

2

2

2.Beban hidup (LL) (BMS)

• Merata (q)

= 8 kPa

• Garis (P)

= 44 KN/m = 4400 kg/m

= 8 KN/m

2

= 800 kg/m

2

• Beban Pejalan kaki = 5 kPa = 500 kg/m2


274

Laporan Tugas Akhir

3.Beban Angin Luas bidang untuk beban mati : A1

= (t balok + t plat + t aspal) . L . 150 % = (65 + 20 + 5) . 200 . 1,5 2

= 27000 cm = 2,7 m

2

Luas untuk beban hidup : A2

= (t beban hidup) . L . 100 % = (200) . 200. 1,0 2

2

= 40000 cm = 4 m wtot = (A1 + A2 ) . w = ( 2,7 + 4 ) . 150 = 1620 kg Zw

= ½ . (H 1 + H 2) – Y b = ½ . (0,9 + 2) – 0,45 = 1,45 m

4.Gaya rem dan traksi Beban hidup = beban D tanpa koefisien kejut (diperhitungkan sebesar 5 % ) dengan titik tangkap 1,8 m di atas lantai kendaraan. Rm

= 0,05. (800*4*5,3 + 4400*5,3) = 2014 kg

Rm

MRm

Gambar 5.108

Tinjauan bekerjanya gaya rem dan traksi


275

Laporan Tugas Akhir

Tinggi plat = 5,36 m perkerasan = 0,05 m YRm = 5,36 + 0,05 + 1,8 = 7,21 m MRm = Rm . YRm = 2014 . 7,21 = 14521 kg.m 5. Gaya akibat gempa Gh = c . Wt Dimana :

Gh = Gaya horisontal akibat gempa c



Muatan Mati konstruksi a.

Berat balok

→ WU = 20850 kg

Balok melintang 0.35*0.6*14.5*2500 Balok anak 0.3*0.5*14.5*2500 Balok memanjang 0.4*0.65*14.5*2500 b.

Berat Plat Lantai Kendaraan 0.2*14.5*4*2500 → WU = 29000kg

c.

Aspal

d.

Air Hujan setinggi 5 cm

0.05*14.5*4*220 → WU = 6380 kg 0.05*14.5*4*1000 → WU = 2900 kg Wt

= 59130 kg

Gh

Gambar 5.109

Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa

Gaya gempa (Gh) : Wt

=

Gh

= 0,14 . 59130 =

59130 kg

8278.2 kg


276

Laporan Tugas Akhir

V.3.3.

Perhitungan tulangan rangkap balok

Setelah melakukan perhitungan mekanika akan didapatkan momen lentur, momen torsi dan gaya lintang, momen lentur ini akan digunakan untuk mendesain tulangan lentur balok. Tulangan lentur didesain berdasarkan momen lentur terbesar. Sedangkan tulangan sengkang didesain berdasarkan kombinasi gaya lintang dan momen torsi yang menghasilkan luas tulangan sengkang terbesar. Perhitungan tulangan lentur balok

Berdasarkan buku Struktur Beton Bertulang, langkah-langkah analisis penampang balok adalah sebagai berikut : a. Anggap bahwa tulangan tarik meluluh dan tulangan tekan belum meluluh. fs ≥ fy ; fs’ ≤ fy b. Menentukan garis netral C dangan persamaan : 2

(0.85 * f’c * b * β) C + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0 c. Menghitung tegangan pada tulangan baja tekan. fs’ =

(c − d ' )

* (600)

c

d. Dapatkan a dengan persamaan : a = β1.C e. Menghitung gaya-gaya tekan, NDESAK 1

=

(0.85 * f’c) * b * a

NDESAK 2

=

As * fs’

Kemudian diperiksa dengan menghitung gaya tarik, NTEKAN

= As * fy

Dimana NTEKAN harus sama dengan N DESAK 1 = NDESAK 2 f. Menghitung kuat momen tahanan masing-masing kopel, Mn1

=

NDESAK 1 * (d – ½ a)

Mn2

=

NDESAK 2 * (d – d’)

Mn

=

NDESAK 1 + NDESAK 2

Mu

=

0,8.Mn

f. Memeriksa syarat rasio penulangan ( ρ1 ≤ ρmak ) agar diperoleh sifat ductile , As1 dihitung berdasarkan keadaan bahwa tegangan pada tulangan baja tekan belum mencapai fy. Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang

277

Laporan Tugas Akhir

As1

=

As –

ρ aktual =

As'* fs ' fy

As1 b * d

Analisa struktur untuk mencari gaya-gaya dalam yang terjadi dilakukan dengan menggunakan bantuan SAP 2000. Berikut ini hasil dan perhitungan penulangan balok pada oprit.

Gambar 5.110

Bidang Momen Balok Melintang

Gambar 5.111

Gambar 5.112

Bidang Momen Balok Anak

Bidang Momen Balok Memanjang


278

Laporan Tugas Akhir


279

Laporan Tugas Akhir

Balok Melintang - Gaya dalam Balok Melintang

Mu (tump)

= - 21086.37 kg.m

Mu (lap)

= 19996.85 kg.m

Vu

= - 15780.86 kg

Tu

= 1184.03 kg.m

Nu

= - 8278.2 kg

Dimensi = 30 x 50 cm

2

Tulangan Lentur (tumpuan)

Tinggi penampang (h)

= 500 mm

Lebar penampang (b)

= 300 mm

Penutup beton (p)

= 40 mm

Diameter tulangan utama rencana (D) = 19 mm Diameter tulangan sengkang (Ø)

= 10 mm

Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ (2.D+2.5) = 500 - 40 – 10 – ½.(2.19+2.5) = 418,5 mm Mu

= - 21086.37 kgm = -21086.37

Mn

=

ρ balance

=

=

Mu 0 .8

=

210863700 0.8

( β * 0.85 * f ' c) fy

*

(0.81 * 0.85 * 35) 400

×

4

10 Nmm

= 263579625 600

(600 + fy )

*

600 (600 + 400)

= 0.0361

ρmax

= 0.75 * ρ balance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271

ρmin

=

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035

Dengan coba-coba koefisien k = 0.37 Didapat ρ1 = k * ρ balance = 0.01337 ( ρ1 ≤ ρmak ) = 0,01337 < 0,0244 Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan : As1 terpakai

= ρ * b* d*10 = 0,01337

-6

× 0,3 × 0,4185 × 106

= 1679.12 mm

2


280

Laporan Tugas Akhir

T1 =

As1 * fy

=

1679.12 * 400

T 1

a1 = z

=

(0.85 * f ' c * b) d – ½*a1

=

= 671647.93 N

671647.93 (0.85 * 35 * 300)

=

75.25 mm

=

380.87 mm

=

418.5 – ½*75.25

=

671.647.93 * 380.87 =

Mn1 =

T1 * z

Mn2 =

Mu – Mn1 =

263579625 – 255812336.9

=

Mn2

7767288.054

54.09 mm2

As’ =

fy * (d − d ' )

=

255812336.9 Nmm

=

400 * (440.5 − 59.5)

7767288.054 Nmm

2

Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 19 (As terpakai = 567.29 mm ) As =

As1 + As’ =

1679.12 + 54.09

=

1733.21 mm2 2

Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 7 D 19 (As terpakai = 1985.5 mm ) - Cek terhadap rasio tulangan As’/As : Rasio As’/As =

567.29 1985.5

=

0.29

- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton : Rasio As/Ac =

2252.79 150000

=

1,7 %



= 400 Mpa 2

- Tulangan Desak (A’s) = 2 D 19 = 567.29 mm

- Tulangan Tarik (As) = 7 D 19 = 1985.5 mm

2


(0.85*35*300*0.81)C + (600*567.29–1985.5*400)C – 600*59.5*567.29 = 0 2

7229.25 C – 453828.571 C – 20252100 = 0 Dengan rumus abc didapat C = 92.924 mm a = 0.81 * C = 0.81 * 92.924 = 75.26 mm


281

Laporan Tugas Akhir

(c − d ' )

fs’ =

c

* 600 =

(92.924 − 59.5' ) 92.924

=

* 600

215.815

NDESAK 1

=

0.85*f’c*b*a =

0.85*35*300*75.26

=

671.771 kN

NDESAK 2

=

As’ * fs’

=

567.29 * 215.815

=

122.429 kN

NTARIK

=

As * 400

=

794.2 kN

Mn1 = NDESAK 1 * (d- ½*a) = 671771 * (418.5 – ½*75.26)

=

255.85 kNm

=

43.952 kNm

=

299.807 kNm

=

239.845 kNm

Mn2 = NDESAK 2 * (d-d’) = 122429 * ( 418.5 – 59.5) Mn

Mu

=

Mn1 + Mn2

=

255.85 + 43.952

= 0.85 * Mn

=

0.85 * 299.807

= 23984.5 kg.m < Mu terjadi 21086 kg m ......aman. Tulangan Lentur (lapangan)


= 500 mm

Lebar penampang (b)

= 300 mm

Penutup beton (p)

= 40 mm


= 10 mm

Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ (2.D+25) = 500 - 40 – 10 – ½.(2.19+25) = 418,5 mm Mu

= 19996.85 kgm = 19996.85

Mn

=

ρ balance

=

=

Mu 0 .8

=

199968500 0 .8

( β * 0.85 * f ' c) fy

*

(0.81 * 0.85 * 35) 400

×

4

10 Nmm

= 249960625 600

(600 + fy )

*

600 (600 + 400)

= 0.0361


282

Laporan Tugas Akhir

ρmax

= 0.75 * ρ balance = 0.75 * 0.0325 = 0.0271

ρmin

=

1,4 fy

1,4

=

400

= 0,0035

Dengan coba-coba koefisien k = 0.24 Didapat ρ1 = k * ρ balance = 0.00868 ( ρ1 ≤ ρmak ) = 0,00868 < 0,0244 Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan : -6 = ρ * b* d*10

As1 terpakai

= 0,00868

× 0,3 × 0,4185 × 106 2

= 1089.16 mm T1 =

As1 * fy

1089.16 * 400

T 1

a1 = z

=

(0.85 * f ' c * b)

= d – ½*a1

Mn1 =

T1 * z

=

Mn2 fy * (d − d ' )

435663.52 (0.85 * 35 * 300)

= 48.81 mm

=

418.5 – ½*48.81

=

435663.52 * 394.09 = 171691979.2 Nmm

Mn2 = Mu – Mn1 = As’ =

= 435663.52 N

=

=

394.09 mm

249960625 – 171691979.2 78268645.77

=

78268645.77 Nmm 2

= 545.05 mm

400 * (418.5 − 59.5)

2 Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 19 (As terpakai = 567.29 mm )

As =

As1 + As’ =

1089.16 + 545.05

= 1634.21 mm2 2

Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 6 D 19 (As terpakai = 1701.86 mm )

- Cek terhadap rasio tulangan As’/As : Rasio As’/As =

567.29 1701.86

= 0.33


2269.15 150000

=

1,51 %



= 400 Mpa


283



2


Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total 2 (0.85 * f’c * b * β1) C + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0

(0.85*35*300*0.81)C2 + (600*567.29–1701.86*400)C – 600*59.5*567.29 = 0 2

7229.25 C – 340371.429 C – 20252100 = 0 Dengan rumus abc didapat C = 81.47 mm a = 0.81 * C = 0.81 * 81.47 fs’ =

(c − d ' ) c

* 600 =

= 65.98 mm

(81.47 − 59.5) 81.47

* 600 =

161.795

NDESAK 1

=

0.85*f’c*b*a =

0.85*35*300*65.98

=

588.959 kN

NDESAK 2

=

As’ * fs’

=

567.29 * 161.795

=

91.784 kN

NTARIK

=

As * 400

=

680.743 kN

Mn1 = NDESAK 1 * (d- ½*a) = 588959 * (418.5 – ½*65.89)

=

227.047 kNm

=

32.951 kNm

=

259.997 kNm

Mn2 = NDESAK 2 * (d-d’) = 91784 * ( 418.5 – 59.5) Mn

Mu

=

Mn1 + Mn2

=

227.047 + 32.951

= 0.8 * Mn

=

0.8 * 259.997

= 207.998 kNm

= 20799.8 kg.m < Mu terjadi 19996.85 kg m ......aman


284


300

2 D 19

7 D 19

5 . 8 0 1 0 4 5

0 0 5 . 5 8 1 4

6 D 19

2 D 19

Posisi tumpuan

Posisi lapangan

Gambar 5.113

Penulangan Lentur Balok Melintang

Tulangan Geser dan Torsi

Perencanaan Torsi dan Geser mengacu pada SKSNI T15-1991. Cek Terhadap Geser Data balok beton sebagai berikut: - b

= 300 mm

- h

= 500 mm

- d

= 418,5 mm

- Tu = 462,02 kgm = 4620200 Nmm - Vu = 15780.86 kg = 157808.6 N - Nu = 8278.2 kg = 82782 N Kekuatan beton tanpa tulangan dalam menahan torsi

⎛ 1 ⎝ 24

Jika Tu ≤ φ ⎜

Tu

f ' c

∑ x y ⎞ ⎠⎟ , maka torsi dapat diabaikan. 2

1 ⎞ 2 ≤ 0,75⎛ 35 ∑ 300 .500 ⎟ ⎜ ⎝ 24 ⎠

4620200 N mm ≤ 8319487.2 Nmm.......dapat diabaikan Gaya geser beton tanpa sengkang adalah :

Vc = 1/6 = 1/6

f ' c bw . d

35 . 300 . 418,5

= 123793.96 N Gaya geser sengkang yang terjadi :

Vs = Vn – Vc =

Vu φ

- Vc


285

Laporan Tugas Akhir

Vs =

157808,6 N – 123793.96 N = 139220.37 N 0,6

Gaya geser maksimum sengkang :

Vs maks = =

2

f ' c bw d

3 2

35 ⋅ 300 ⋅ 418,5 = 495175.87 N > Vs .....................ok!

3

Cek spasi maksimum yang diperbolehkan

Vs perlu = 139220,37 N 1

f ' cbw d =

3

1 3

35 ⋅ 300 ⋅ 418,5 = 247587.93 N ≥ Vs perlu Av = 2. ¼ . π . 102 = 157,07 mm2

Digunakan tul geser 2 kaki

Maka smax1 = ½ d = ½ .418,5 mm = 209,25 mm smax2 =

Av . fy, d V s

=

157,07.240.418,5 139220,37

= 113,317 mm

300

300

7 D 19

2 D 19

0 0 5 . 5 8 1 4

2 D 10 - 100

2 D 19

5 . 8 0 1 0 4 5

2 D 19 2 D 10 - 125

2 D 19

Posisi tumpuan Gambar 5.114

6 D 19

Posisi lapangan Potongan Melintang Balok Melintang

Balok Anak - Gaya dalam Balok Anak

Mu (tump)

= - 12393.53 kg.m

Mu (lap)

=

Vu

= - 13696.04 kg

Tu

= 126.11 kg.m

Nu

= - 868.92 kg

9837.06 kg.m

2



286

Laporan Tugas Akhir



= 450 mm

Lebar penampang (b)

= 250 mm

Penutup beton (p)

= 40 mm


= 10 mm

Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ (2.D+25) = 450 - 40 – 10 – ½.(2.19+25) = 368,5 mm Mu

= 12393.53 kgm = 12393.53 × 104 Nmm

Mn

=

ρ balance

=

Mu

0.8

123935300

=

0.8

( β * 0.85 * f ' c) fy

*

(0.81 * 0.85 * 35)

=

400

= 1544919125 Nmm 600

(600 + fy )

*

600 (600 + 400)

= 0.0361

ρmax

= 0.75 * ρ balance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271

ρmin

=

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035


As1 terpakai

= 0,00687

× 0,25 × 0,3685 × 106 2

= 632.69 mm T1 =

As1 * fy

a1 = z

=

T 1

(0.85 * f ' c * b)

= d – ½*a1

632.69 * 400 =

253077.97 (0.85 * 35 * 250)

= 253077.97 N = 34.03 mm

=

368.5 – ½*34.03

=

253077.97 * 351.49 = 88953452.99 Nmm

Mn1 =

T1 * z

Mn2 =

Mu – Mn1 =

=

351.49 mm

154919125 – 88953452.99 = 65965672.01 Nmm


287

Laporan Tugas Akhir

As’ =

Mn2 fy * (d − d ' )

=

65965672.01

= 533.7 mm2

400 * (368.5 − 59.5)


As =

As1 + As’ = 632.69 + 533.7

= 1166.4 mm2 2



567.29 1418.21

=

0.4

- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton : 1985.5

Rasio As/Ac =

=

150000

1,76 %



= 400 Mpa 2


2



(0.85*35*250*0.81)C + (600*567.29–1418.21*400)C – 600*59.5*567.29 = 0 2

6024.375 C – 226914.28 C – 20252100 = 0 Dengan rumus abc didapat C = 79.795 mm a = 0.81 * C = 0.81 * 79.795 = 64.63 mm fs’ =

(c − d ' ) c

* 600 =

(79.795 − 59.5' ) 79.795

* 600

=

152.6

NDESAK 1

=

0.85*f’c*b*a =

0.85*35*250*64.63

=

480.716 kN

NDESAK 2

=

As’ * fs’

567.29 * 152.6

=

86.57 kN

=


288

Laporan Tugas Akhir

NTARIK

=

As * 400

=

567.286 kN

Mn1 = NDESAK 1 * (d- ½*a) = 480716 * (368.5 – ½*64.63)

= 161.6 kNm

Mn2 = NDESAK 2 * (d-d’) = 86570 * ( 368.5 – 59.5) Mn

Mu

=

Mn1 + Mn2

=

161.6 + 26.75

= 0.8 * Mn

=

0.8 * 188.35

=

26.75 kNm

=

188.35 kNm

= 150.687 kNm


Tulangan Lentur (lapangan)


= 450 mm

Lebar penampang (b)

= 250 mm

Penutup beton (p)

= 40 mm


= 10 mm

Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ 19 = 450 - 40 – 10 – ½. 19 = 390,5 mm Mu

= 9837.06 kgm = 9837.06 × 10 Nmm

Mn

=

ρ balance

=

4

=

Mu 0.8

=

98370600 0.8

( β * 0.85 * f ' c) fy

*

(0.81 * 0.85 * 35) 400

= 122963250 Nmm 600

(600 + fy)

*

600 (600 + 400)

= 0.0361

ρmax

= 0.75 * ρ balance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271

ρmin

=

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035


289

Laporan Tugas Akhir

Dengan coba-coba koefisien k = 0,19 Didapat ρ1 = k * ρ balance = 0.00687 ( ρ1 ≤ ρmak ) = 0,00687 < 0,0244 Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan : -6 = ρ * b* d*10

As1 terpakai

= 0,00687

× 0,25 × 0,3905 × 106 2

= 670.47 mm T1 = a1 = z

As1 * fy

=

670.47 * 400

T 1

(0.85 * f ' c * b)

=

= 268187.1 N

268187.1 (0.85 * 35 * 250)

= 36.06 mm

= d – ½*a1

=

390.5 – ½*36.06

=

Mn1 = T1 * z

=

268187.1 * 372.47

= 99891814.77 Nmm

Mn2 = Mn – Mn1 = As’ =

Mn2 fy * (d − d ' )

=

372.47 mm

122963250 – 99891814.77 23071435.23

=

23071435.23 Nmm 2

= 174.26 mm

400 * (390.5 − 59.5)


As =

As1 + As’ = 670.71 + 174.26

= 844.72 mm2 2



567.29 850.93

= 0.67


1418.22 150000

=

1,26 %



= 400 Mpa 2


2



290

Laporan Tugas Akhir

Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total (0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0 (0.85*35*250*0.81)C2 + (600*567.29–850.93*400)C – 600*59.5*567.29 = 0 2

6024.375 C – 20252100 = 0 Dengan rumus abc didapat C = 57.98 mm a = 0.81 * C = 0.81 * 57.98 fs’ =

(c − d ' ) c

* 600 =

= 46.96 mm

(57.98 − 59.5' ) 57.98

0.85*f’c*b*a =

* 600 =

NDESAK 1

=

NDESAK 2

= As’ * fs’

= 567.29 * -15.728

NTARIK

=

=

As * 400

-15.728

0.85*35*300*46.96

=

349.294 kN

= -8.922 kN

340.371 kN

Mn1 = NDESAK 1 * (d- ½*a) = 349294 * (390.5 – ½*46.96)

=

128.197 kNm

=

-2.953 kNm

=

125.244 kNm

=

100.195 kNm

Mn2 = NDESAK 2 * (d-d’) = -8922 * ( 390.5 – 59.5) Mn

Mu

=

Mn1 + Mn2

=

128.197 + -2.953 = 0.8 * Mn

=

0.8 * 125.244



291


250

2 D 19

5 D 19

5 . 0 0 5 9 4 3

0 5 5 . 4 8 6 3

2 D 19

Posisi tumpuan

3 D 19

Posisi lapangan

Gambar 5.115

Penulangan lentur Balok Anak



= 250 mm

- h

= 450 mm

- d

= 368,5 mm

- Tu = 126.11 kgm = 1261100 Nmm - Vu = 13696.04 kg = 136960.4 N - Nu = 868.92 kg = 8689.2 N Kekuatan beton tanpa tulangan dalam menahan torsi

⎛ 1 ⎝ 24

Jika Tu ≤ φ ⎜

Tu

f ' c


1 ⎞ ≤ 0,75⎛ 35 ∑ 250 2.450 ⎟ ⎜ ⎝ 24 ⎠

1261100 N mm ≤ 5199679.5 Nmm.......dapat diabaikan Gaya geser beton tanpa sengkang adalah :

Vc = 1/6 = 1/6

f ' c bw . d

35 . 250 . 368,5


Vs = Vn – Vc =

Vu φ

- Vc


292

Laporan Tugas Akhir

Vs =

136960.4 N – 90836.47 N = 137430.86 N 0,6


Vs maks = =

2

f ' c bw d

3 2 3

35 ⋅ 250 ⋅ 368,5 = 363345.9 N > Vs .....................ok!


Vs perlu = 137430.86 N 1 3

f ' cbw d =

1

35 ⋅ 250 ⋅ 368,5 = 181672.95 N ≥ Vs perlu

3

Av = 2. ¼ . π . 102 = 157.07 mm2


Maka smax1 = ½ d = ½ .389,5 mm = 194.75 mm smax2 =

Av . fy, d V s

=

157.07.240.368,5 137430.86

= 101.1 mm

250

250

5 D 19

0 5 5 . 4 8 6 3

2 D 10 - 100

2 D 19

5 . 0 0 5 9 4 3

2 D 10 - 125

2 D 19


3 D 19

Posisi lapangan Penampang melintang Balok Anak

Balok Memanjang - Gaya dalam Balok Memanjang

Mu (tump)

= - 23774.01

Mu (lap)

= 39640.96 kg.m

Vu

= - 31083.72 kg

Tu

= 1290.33 kg.m

Nu

= - 4130.09 kg

2



293

Laporan Tugas Akhir

Tulangan Lentur (lapangan)


= 600 mm

Lebar penampang (b)

= 350 mm

Penutup beton (p)

= 40 mm


= 10 mm

Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ (2.D+2.5) = 600 - 40 – 10 – ½.(2.22+2.5) = 515,5 mm Mu

= 39640.96 kgm = 39640.96 × 104 Nmm

Mn

=

ρ balance

=

Mu

0.8

396409600

=

0.8

( β * 0.85 * f ' c) fy

*

(0.81 * 0.85 * 35)

=

400

= 495512000 Nmm 600

(600 + fy )

*

600 (600 + 400)

= 0.0361

ρmax

= 0.75 * ρ balance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271

ρmin

=

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035


As1 terpakai

= 0,01193

× 0,35 × 0,5155 × 106 2

= 2152.16 mm T1 =

As1 * fy

a1 = z

=

T 1

(0.85 * f ' c * b)

2153.16 * 400 =

860862.7 (0.85 * 35 * 400)

= 860862.7 N = 82.68 mm

= d – ½*a1

=

515.5 – ½*82.68

=

Mn1 = T1 * z

=

860862.7 * 474.16

= 408188429.1 Nmm

Mn2 =

Mn – Mn1 =

474.16 mm

495512000 – 4048188429.1 =

87323570.9 Nmm


294

Laporan Tugas Akhir

As’ =

Mn2 fy * (d − d ' )

=

87323570.9

= 480.33 mm2

400 * (515.5 − 61)


As =

As1 + As’ =

2152.16 + 480.33

= 2632.48 mm2 2

Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 7 D 22 (As terpakai = 2662 mm )

- Cek terhadap rasio tulangan As’/As : 760.57

Rasio As’/As =

= 0.29

2662

- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton : 3422.57

Rasio As/Ac =

=

210000

1,63 %


-

mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81

-

mutu baja fy

-

Tulangan Desak (A’s) = 2 D 22 = 760.57 mm

-

Tulangan Tarik (As) = 7 D 22 = 2662 mm2

= 400 Mpa 2

Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total 2

(0.85 * f’c * b * β1) C + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0 2

(0.85*35*400*0.81)C + (600*760.61–2662*400)C – 600*61*760.61 = 0 2

8434.125 C – 608457 C – 27836914 = 0 Dengan rumus abc didapat C = 103.907 mm a = 0.85 * C = 0.85 * 103.90 = 84.16 mm fs’ =

(c − d ' ) c

* 600 =

NDESAK 1

=

NDESAK 2

= As’ * fs’

(103.9 − 61) 103.9

0.85*f’c*b*a =

* 600

= 247.76

0.85*35*400*84.16

= 760.61 * 247.76

=

876.361 kN

= 188.439 kN


295

Laporan Tugas Akhir

NTARIK

=

As * 400

=

1064.8 kN

Mn1 = NDESAK 1 * (d- ½*a) = 876361 * (515.5 – ½*84.16)

=

414.885 kNm

=

85.646 kNm

=

500.53 kNm

Mn2 = NDESAK 2 * (d-d’) = 188439 * ( 515.5 – 61) Mn

Mu

=

Mn1 + Mn2

=

414.885 + 85.646

= 0.8 * Mn

=

0.8 * 500.53

= 400.42 kNm

= 40042 kg.m < Mu terjadi 39640.96 kg m ......aman



= 600 mm

Lebar penampang (b)

= 350 mm

Penutup beton (p)

= 40 mm


= 10 mm

Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ D = 600 - 40 – 10 – ½. 22 = 539 mm Mu

= 23774.01 kgm = 23774.01 × 10 Nmm

Mn

=

ρ balance

=

4

=

Mu

0.8

=

237740100 0.8

( β * 0.85 * f ' c) fy

*

(0.81 * 0.85 * 35) 400

= 297175125 Nmm 600

(600 + fy )

*

600 (600 + 400)

= 0.0361

ρmax

= 0.75 * ρ balance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271

ρmin

=

1,4 fy

=

1,4 400

= 0,0035


296

Laporan Tugas Akhir


As1 terpakai

= 0,00434

× 0,35 × 0,539 × 106 2

= 818.28 mm T1 =

As1 * fy

818.28 * 400

T 1

a1 = z

=

(0.85 * f ' c * b)

= d – ½*a1

Mn1 =

T1 * z

=

Mn2 fy * (d − d ' )

327331.52 (0.85 * 35 * 400)

= 31.43 mm

=

539 – ½*31.43

=

327331.52 * 523.28 = 171276477.1 Nmm

Mn2 = Mn – Mn1 = As’ =

= 327331.52 N

=

=

523.28 mm

297175125 – 171276477.1

125898647.9

=

125898647.9 Nmm 2

= 658.47 mm

400 * (539 − 61)

2 Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 22 (As terpakai = 760,57 mm )

As =

As1 + As’ =

818.28 + 658.47

= 1476.74 mm2 2

Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 4 D 22 (As terpakai = 1521,14 mm )


760.57 1521.14

=

0.5


2281.71 210000

=

1.09 %



= 400 Mpa 2


2



297

Laporan Tugas Akhir

Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara gaya tarik total = gaya tekan total (0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0 (0.85*30*400*0.85)C2 + (600*760.57–1521.14*400)C – 600*61*760.57 = 0 2

8434.125 C – 152114.286 C – 27836914 = 0 Dengan rumus abc didapat C = 67.171 mm a = 0.81 * C = 0.81 * 67.171 = 54.4 mm fs’ =

(c − d ' ) c

* 600 =

(67.171 − 61) 67.171

* 600

= 55.124

NDESAK 1

= 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*400*54.4

= 566.531 kN

NDESAK 2

= As’ * fs’

= 760.57 * 55.124

= 41.926 kN

NTARIK

=

=

As * 400

608.457 kN

Mn1 = NDESAK 1 * (d- ½*a) = 566531 * (539 – ½*54.4)

=

289.948 kNm

=

20.041 kNm

=

309.98 kNm

Mn2 = NDESAK 2 * (d-d’) = 41926 * ( 539 – 61) Mn

Mu

=

Mn1 + Mn2

=

289.948 + 20.041

= 0.8 * Mn

=

0.8 * 309.98

= 247.991 kNm



298


350

2 D 22

4 D 22

5 . 5 0 1 0 5 6

0 0 9 6 3 5

7 D 22

2 D 22

Posisi tumpuan

Posisi lapangan

Gambar 5.117

Penulangan lentur Balok Memanjang



= 350 mm

- h

= 600 mm

- d

= 539 mm

- Tu = 1290.33 kgm = 12903300 Nmm - Vu = 31083.72 kg = 310837.2 N - Nu = 4130.09 kg = 41300.9 N Kekuatan beton tanpa tulangan dalam menahan torsi

⎛ 1 ⎝ 24

Jika Tu ≤ φ ⎜

Tu

f ' c


1 ⎞ ≤ 0,75⎛ 35 ∑ 350 2.600 ⎟ ⎜ ⎝ 24 ⎠

12903300 N mm ≤ 13588495.75 Nmm.......dapat diabaikan Gaya geser beton tanpa sengkang bersama-sama torsi adalah :

Vc = 1/6 = 1/6

f ' c bw . d 35 . 350 . 539


Vs = Vn – Vc =

Vu φ

- Vc


299

Laporan Tugas Akhir

Vs =

310837.2 N – 186011.4 N = 332050.6 N 0,6


Vs maks = =

2

f ' c bw d

3 2

35 ⋅ 350 ⋅ 539 = 744045.63 N > Vs .....................ok!

3


Vs perlu = 332050.6 N 1

1

f ' cbw d =

3

3

35 ⋅ 350 ⋅ 539 = 372022.81 N ≥ Vs perlu


Av = 4. ¼ . π . 102 = 314,16 mm 2

Maka smax1 = ½ d = ½ .539 mm = 319.75 mm smax2 =

Av . fy, d V s

=

314,16.240.539 332050.6

= 122,39 mm

karena memiliki h > 500 mm, maka diperlukan tulangan tambahan.

350

2 D 22

4 D 22

2 D 22 0 0 9 6 3 5

2 D 22 5 . 5 0 1 0 5 6

4 D 10 - 125

4 D 10 - 100

7 D 22

2 D 22


Posisi lapangan Potongan melintang Balok Memanjang

Kolom Tiang Pancang

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah di daerah kawasan Bandara A. Yani, dapat diketahui bahwa lapiasan tanah keras didapatkan pada kedalaman – 30,00 m. Sesuai dengan kondisi yang ada maka digunakan tiang pancang yang perhitungan kekuatannya didasarkan pada gabungan antara tahanan konus ( cone


300

Laporan Tugas Akhir

resistance) dan friksi pada dinding tiang pancang ( total friction). Untuk mendapatkan kekuatan friksi yang maksimum dari tanah yang lunak, maka diperlukan tiang pancang berdiameter besar. Direncanakan tiang pancang pada oprit ini menggunakan jenis pancang bulat dengan diameter 50 cm. 




Berat tiang pancang ( W pile)

2

=

0,25. π. D

=

0,25 . 3,14 . 40

=

1256,63 cm

2

2

= ( 0,125663 .2,5 ) . 40 = 12,566 ton




= π.D = 3,14 . 40 = 125,66 cm





Data tanah yang didapat dari hasil penyelidikan tanah pada kedalaman – 30 m: - Cone resistance (qc)

= 50 kg/cm2


= 787,5 kg / cm

2

Kekuatan tanah Bogeman P safe

P ult

=

qc . Ac 3

+

TF .Θ 5

=

50.1256,63 3

=

40735,28 kg = 40,735 ton

=

P safe - W pile

=

40,735 – 12,556

=

28,179 ton

+

787,5.125,66 5

Meyerhoff

(

Pult

= (40 . Nb . Ab) + (0,2 . N . As)

Pult

= Daya dukung batas pondasi (ton)

Nb

= Nilai N-SPT pada elevasi dasar tiang

Ab

= Luas penampang dasar tiang (m )

(

2

N

= Nilai N-SPT rata-rata

As

= Luas selimut tiang (m )

2


301

Laporan Tugas Akhir

N 1 + N 2

(

(

N

(

N 2

=

2

(

→ N 2

= nilai rata-rata N, 4D keatas dari ujung tiang = (41 + 37 + 37 + 37 )/4 = 38

(

41 + 38

N

=

Pult

= (40 . 41 . 0,125663) + (0,2 . 39,5. (1,2566 . 40))

2

= 39,5

= 602,85 ton Pall

=

Pult Fk

=

602,85 3

= 200,952 ton


Lk

A

0 6 6 2

P1 B

C

6 6 6 2

P2

D

E

E'

6 6 6 2

Ld

P3

L1 F

G'

G

P4

Lp

L2

6 6 6 2

L3 H

I' P5

Lz

I L4

6 6 6 2

L5

J

K

Lz

L

M

- 40,0 m

Gambar 5.119

Gaya Horisontal Tiang Pancang

Data pondasi tiang pancang : B

=

lebar tiang pancang yang menerima beban horisontal = 0,4 m

Lk

=

Tinggi kolom = 5 m

Lp

=



302

Laporan Tugas Akhir

Panjang jepitan pada tiang pancang : 1

Lp =

1

Ld

=

LH

=

Ld = 13,333 m

L1

=

11,55 m

L2

=

8,88 m

L3

=

6,218 m

L4

=

4,439 m

L5

=

1,773 m

3

3

. 40 = 13,333 m

Pada kedalaman – 5,00 m : Ø 1 = 30 γ1

= 1,4720 gr/cm3

Kp1 =

2

tg ( 45 +

φ 2

2

) = tg ( 45 +

3 2

)

= 1,11 Pada kedalaman – 10,50 m : Ø 3 = 30 γ2

= 1,6199 gr/cm

Kp2 =

2

tg ( 45 +

3

φ 2

2

) = tg ( 45 +

3 2

)

= 1,11 Perhitungan diagram tekanan tanah pasif : BC = ( Kp1.γ1.1) . B = ( 1,11.1,4720.2,66).0,4 = 1,738 ton / m 2 DE = (Kp1.γ1.4,333).B = (1,11.1,4720.5,332).0,4 = 3,483 ton/m FG = (Kp1.γ1.7,666).B=(1,11.1,4720.7,998).0,4 = 5,222 ton/m

2

2

HI = (Kp2.γ2. 10,999).B=(1,11.1,6199.10,664).0,4 = 7,665 ton/m

2

JK = (Kp2.γ2.14,333).B=(1,11.1,6199. 13,333).0,4 = 9,584 ton/m

2

Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja : 2

Titik A

=

0 ton / m

BC

=

1,738 ton/m2

DE’

=

¾ . DE = ¾ . 3,483 = 2,612 ton/m

FG’

=

½ . FG = ½ . 5,222 = 2,611 ton/m 2

2


303

Laporan Tugas Akhir

HI’

=

¼. HI = ¼. 7,665 = 1,916 ton/m

Titik J

=

0 ton/m

2

2

Resultan tekanan tanah pasif P1

=

½ . 2,666 . 1,738

= 2,316 ton

P2

=

½ . 2,666 .( 1,738 + 2,612)

= 5,798 ton

P3

=

½ . 2,666 .( 2,612 + 2,611 )

= 6,962 ton

P4

=

½ . 2,666.( 2,611 + 1,916)

= 6,034 ton

P5

=

½ . 2,666 . 1,916

= 2,554 ton + Σ P = 23,664 ton

Titik tangkap resultan tekanan tanah pasif : Σ P . Lz = =

P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5 2,316 . 11,55 + 5,798 . 8,88 + 6,962 . 6,218 + 6,034 . 4,439 + 2,554 . 1,77

Lz

=

152,83 ton m

=

152,831 / 23,664

=

6,458 m

Gaya horisontal maksimal yang dapat ditahan tekanan tanah pasif : Σ Ms = 0 H’. ( LH + Lz ) = Σ P . 2 ( Lz ) H’. ( 13,33 + 6,458 ) = 23,664 . 2. 6,458 H’ =

305,664 19,788

= 15,4469 ton

>

H yang terjadi = 5,923 ton

....aman

Tiang pancang cukup aman menahan gaya horisontal yang terjadi.

Penulangan Tiang Pancang

Tiang pancang yang digunakan pada pilar menggunakan beton bertulang dengan data sebagai berikut : a. Diameter tiang pancang

: 40 cm

b. Panjang tiang per segmen

:


: 50 Mpa

d. Mutu baja ( fy )

: 400 Mpa

8m


304

Laporan Tugas Akhir

Dalam perencanaan penulangan tiang pancang perlu ditinjau berdasarkan : 1. Pengangkatan persegmen ketika pengangkutan. 2. Pengangkatan ketika pemancangan. 3. Akibat tumbukan hammer. 4. Fungsinya sebagai kolom.

Berdasarkan cara pengangkatan untuk pengangkutan : Panjang per segmen = 8 m

Gambar 5.120

Luas penampang (A)

Berat tiang (q)

Penulangan Berdasarkan Pengangkatan 2

=

¼ . π . 0,5

=

0,1963 m

=

A . γ beton

=

0,1963 . 2,5

=

0,4908 ton/m

Perhitungan momen

2

: 2

M1

= ½.q.a

M2

= { 1/8 . q . ( L-2a ) } – { ½ . q . a }

M1

= M2

½ . q . a2

= { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a 2 }

2

2

4a2 + 4aL – L 2 = 0 a

= 0,209 L


305

Laporan Tugas Akhir

= 0,209 . 8 = 1,672 m M1

= ½.q.a

2

= ½ . 0,4098 . 1,672

2

= 0,5728 ton m R1 = R2

= ½.q.L = ½ . 0,4098 . 8 = 1,6392 ton


Gambar 5.121

M1

Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan untuk Pemancangan

=

R1

=

Mx

=

½.q.a

2

{1 / 2.( L − a ) 2 } − (1 / 2.q.a 2 ) L − a R1 . x – ½ . q . x

=

. − 2.a.q L 2( L − a)

qL2

2

Syarat maksimum Dx = 0 Dx x

Mx

= =

=

=

R1 – q.x R1 q

=

− 2aL 2( L − a )

L2

⎡ q( L2 − 2aL) L2 − 2aL ⎤ 1 ⎡ L2 − 2aL ⎤ ⎢ 2( L − a ) * 2( L − a) ⎥ − 2 q ⎢ 2( L − a) ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ L2 − 2aL ⎤ q⎢ ⎥ 2 ⎣ 2( L − a) ⎦

1

2

2


306

Laporan Tugas Akhir

M1 ½ . q .a

= 2

a

=

=

Mx

⎡ L2 − 2aL ⎤ q⎢ ⎥ 2 ⎣ 2( L − a) ⎦

1

2

L2 − 2aL 2( L − a)

2a2 – 4aL + L2 =

0

a

=

0,29 L

=

0,29 . 8

=

2,32 m

=

½ . q . a2

=

½ . 0,4908 . 2,32

=

1,32 ton m

M

R1

=

=

R2

2

− 2.a.q L . 2( L − a)

qL2

0,4908 * 8 2

=

1,16 ton

=

q.L – R1

=

2,7651 ton

− 2 * 2,32 * 0,4908 * 8 2(8 − 2,32) = 0,4908 . 8 – 1,1613

Penulangan akibat tumbukan hammer : Jenis hammer yang akan digunakan adalah tipe K – 35 dengan berat hammer 3,5 ton. Dipakai rumus New Engineering Formula : Pu

=

eh * Wr * H s + c

Dimana : Pu

=


Wr

=


eh

=


H

=


s

=



307

Laporan Tugas Akhir

c

=

Pu

=

Koefisien untuk double acting system hammer = 0,1 0,8 * 35 * 1,5 0,15 + 0,1

= 168 KN


=

0,85 { 0,85 * f’c * ( Ac – As ) + ( fy *As )

168000

=

0,85 { 0,85 * 50 * (125663 – As ) + ( 400 * As )

As

=

- 22743,007 mm

Berdasarkan penggunaannya sebagai kolom : Hasil analisa SAP 2000 v.10 M

=

7009,13 kg.m

= 7,00913 ton.m

Vu

=

5923 kg

= 5,923 ton

Pu

=

147,747 ton

Berdasarkan berbagai keadaan tersebut di atas, yang paling menentukan adalah keadaan dimana tiang pancang berfungsi sebagai kolom, sehingga perhitungan penulangan utama didasarkan atas momen yang terjadi akibat kondisi tersebut. Mu

=

7,009 ton m

Vu

=

5,923 ton

Pu

=

147,747 ton <

P all =

Pult Fk

=

602,85 3

= 200,952 ton .... aman

Kolom dengan pengikat spiral direduksi sebesar 15 % Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5 Kuat tekan struktur : Pu

=

0,85 { 0,85 * f’c * ( Ac – As ) + ( fy *As )

147747

=

0,85 { 0,85 * 50 * (125663 – As ) + ( 400 * As )

As

=

= =

Po ( fy − 0,85 f ' c)

- 0.85 . f’c . Ac

1477473,4 (400 − 0,85 * 50

- 0.85 * 50 * 125663

-5336544,7 mm


308

Laporan Tugas Akhir

Karena hasil negatif, maka digunakan syarat minimum tulangan : As

= 1,5 % . Ac = 1,5 % . 125663 = 1884,9 mm

2 2

Dipakai tulangan 15 D 13 ( As = 1990,98 mm ) Dengan selimut setebal 7 cm karena selalu berhubungan dengan tanah. 0 7

15 D 13

0 0 4

5 1

Gambar 5.122

Penampang Melintang Tiang Pancang

Penulangan spiral :

h

=

0,88 D = 0,88 . 400

=

352 mm

b

=

352 mm

d’

=

0,15 h = 0,15 . 352

=

52,8 mm

=

h – d’ = 352 – 52,8

=

299,2 mm

Vu

=

5,923

Vn

=

Vc

=

0,17 .

=

105,922 KN

d

2 3

59,23 0,7

= 59,23 KN = 84,6143 KN f ' c . 352 . 299,2

. f ' c. .bw . d = 496,475 N

(Vn-Vc)

≤

-21,3077

<

2 3

. f ' c. .bw . d 496,475

(penampang cukup)


309

Laporan Tugas Akhir

φ . Vc = 0,7 . 105,922 = 74,1454 KN Vu < φ . Vc (tulangan geser minimum) Digunakan sengkang 2 kaki Ø8 , Av = 100,53 mm s

=

Av. fy , d

=

Vs

100,53.400.299,2 0

syarat s

≤

d

s

≤

299,2

s

≤ 149,6 , diambil 125 mm

2

= ~

2 2

0 7

15 D 13

Gambar 5.123

0 0 4

Penulangan Tiang Pancang


310

BAB VI PENUTUP

VI.1.

Kesimpulan 1. Jalan layang pada jalan akses bandara A. Yani Semarang direncanakan untuk meningkatkan aksesbilitas menuju bandara A. Yani, dikarenakan jalan akses yang ada kurang efektif akibat kemacetan di bundaran Kalibanteng. 2. Struktur yang dipergunakan dalam perencanaan jalan layang pada jalan akses bandara A. Yani Semarang bervariasi, hal ini disesuiakan dengan kebutuhan dan kondisi di lapangan, yaitu : -

Girder menggunakan beton prategang dengan metode post tensioning dengan bentang yang bervariasi.

-

Jumlah pilar terdapat 9 buah dengan ketinggian bervariasi.

-

Pondasi menggunakan pondasi dalam berupa tiang pancang.

-

Pilar, abutmen, wing wall, dan tiang pancang menggunakan beton konvensional.

-

Oprit menggunakan konstruksi kaki seribu.

3. Dalam perencanaan jalan layang digunakan dimensi struktur dan material yang sesuai dengan yang ada di pasaran pada umumnya. Sehingga diharapkan dapat diaplikasikan pada kenyataan di lapangan. VI.2.

Saran Di dalam merencanakan suatu prasarana transportasi yang akan mendukung

peningkatan

pergerakan

lalu-lintas

sebagai

dampak

dari

pertumbuhan suatu kota hendaknya mengacu pada kondisi topografi dan geografi setempat, kondisi lalu-lintas, biaya dan keterkaitannya dengan RUTRK.

Laporan Tugas Akhir


V-

110

Perencanaan Jalan Layang

Recommend Documents