Perencanaan Perencanaan Sruktur Jembatan Lengkung Pada Sungai Sombe-Lewara PDF

Preview

Summary

JURNAL GRADASI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANJARMASIN Jurnal Gradasi Teknik Sipil diterbitkan oleh Pusat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Politeknik Negeri Banjarmasin. Ruang lingkup makalah meliputi Bidang Teknik dan Manajemen dengan konsentrasi Bidang Transportasi, Geoteknik, Struk...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Perencanaan Perencanaan Sruktur Jembatan Lengkung Pada Sungai Sombe-Lewara Anwar Dolu Jurnal Gradasi Teknik Sipil

Cite this paper

Downloaded from Academia.edu 

Get the citation in MLA, APA, or Chicago styles

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

T INJAUAN PELAKSANAAN DAN PERHIT UNGAN PILAR PADA PROYEK DUPLIKASI JEMBATAN AI… winness sut ehno

Laporan Tugas Besar Jembat an Sigandul II Aji Sant iko " Badan St andardisasi Nasional kinan put ra

JURNAL GRADASI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANJARMASIN Jurnal Gradasi Teknik Sipil diterbitkan oleh Pusat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Politeknik Negeri Banjarmasin. Ruang lingkup makalah meliputi Bidang Teknik dan Manajemen dengan konsentrasi Bidang Transportasi, Geoteknik, Struktur, Keairan dan Manajemen Konstruksi. Isi makalah dapat berupa penyajian isu aktual di bidang Teknik Sipil, review terhadap perkembangan penelitian, pemaparan hasil penelitian, dan pengembangan metode, aplikasi, dan prosedur di bidang Teknik Sipil. Makalah ditulis mengikuti panduan penulisan. Penanggung Jawab Nurmahaludin, S.T, M.T. Dewan Redaksi Ketua : Anggota :

Dr. Fitriyani, S.T, M.Si. Riska Hawinuti, S.T, M.T. Nurfitriah, S.Pd, MA. Mitra Yadiannur, S.Pd, M.Pd Kartini, S.T, M.T.

Reviewer Dr. Ir. Yanuar Jarwadi Purwanto, MS. (Institut Pertanian Bogor) Dr. Ir. Achmad Rusdiansyah, MT. (Universitas Lambung Mangkurat) Dr. Ir. M. Azhar, M. Sc. (Institut Sains dan Teknologi Nasional) Dr. Ir. Endang Widjajanti, MT. (Institut Sains dan Teknologi Nasional) Joni Irawan, ST, MT. (Politeknik Negeri Banjarmasin) Yusti Yudiawati, ST, MT. (Politeknik Negeri Banjarmasin) Editing Tata Bahasa Nurfitriah, S.Pd, MA. Desain dan Tata Letak Abdul Hafizh Ihsani Alamat Redaksi Jurusan Gradasi Teknik Sipil Politeknik Negeri Banjarmasin, Jl. Brigjen H. Hasan Basri 70123 Banjarmasin Telp/Fax 0511-3307757; Email: [email protected]

Volume 4 No. 2, DESEMBER 2020

JURNAL GRADASI TEKNIK SIPIL DAFTAR ISI ANALISIS NERACA KESEIMBANGAN AIR BAKU LAYANAN PDAM …(1 - 6) Al-Qadar, Fakhrurrazi PERBANDINGAN BIAYA GALIAN TANAH MENGGUNAKAN ALAT BERAT DENGAN PROSES PENGERJAAN MANUAL (Studi Kasus : Desa Tatah Alayung Kecamatan Mandastana Kabupaten Barito kuala) ... (7-13) Gusti Arya Kusuma . Hj. Rezky Anisari PERENCANAAN SRUKTUR JEMBATAN LENGKUNG PADA SUNGAI SOMBE-LEWARA … (14-25) Atur P.N. Siregar, Anwar Dolu, M Z H Ragalutu KOMPARASI BIAYA KONSTRUKSI BANGUNAN ATAS JEMBATAN SLAB ON FILE DI ATAS TANAH LUNAK UNTUK BEBERAPA VARIASI BENTANG …(26-33) Ruspiansyah, Muhammad Humaidi, Khairil Yanuar REVIEW KAPASITAS DEBIT SALURAN DAN LUAS PETAK TERSIER DAERAH IRIGASI TELAGA LANGSAT BERDASARKAN STANDAR PERATURAN IRIGASI (KP) TAHUN 2013 …(34 - 45) Adriani Muhlis, Fakhrurrazi, Abdul Khaliq PERBANDINGAN PERHITUNGAN LUAS TANAH ANTARA METODE TRILATERASI SEGITIGA DENGAN METODE KOORDINAT …(46 - 58) Riska Hawinuti, Muhammad Fauzi, Rifanie Gazalie

Jurnal GRADASI TEKNIK SIPIL Volume 4, No. 2, 2020 :14-25

ISSN 2598-9758 (Print) ISSN 2598-8581 (Online) ejurnal.poliban.ac.id

PERENCANAAN SRUKTUR JEMBATAN LENGKUNG PADA SUNGAI SOMBE-LEWARA Atur P.N. Siregar1, Anwar Dolu2, M Z H Ragalutu3 1,2,3

Dosen Fakultas Teknik Universitas Tadulako

Email: [email protected] (corresponding author)1,[email protected], [email protected]

Abstrak Kecamatan Kinovaro secara geografis memiliki banyak sungai yang panjang dan lebar yang menjadi kendala dalam proses pemenuhan kebutuhan masyarakat dan perkembangan daerah tersebut. Maka perlu adanya fasilitas penunjang, salah satunya adalah jembatan. Jembatan merupakan konstruksi vital maka harus didesain sedemikian rupa agar mampu menerima beban dengan baik. Jembatan tipe portal lengkung dapat menjadi alternatif untuk jembatan bentang panjang, karena selain bentuknya yang memiliki nilai estetika, jembatan dengan tipe pelengkung juga dapat mereduksi momen lentur sehingga penampang yang diperoleh menjadi lebih efisien. Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk mendapatkan momen lentur dan gaya aksial pelengkung, dimensi dan tulangan struktur yang efisien. Metode yang digunakan untuk analisa struktur adalah metode elemen hingga menggunakan program SAP2000, sedangkan untuk perencanaan tulangan menggunakan metode kekuatan berdasarkan SNI 2847-2013. Dari hasil analisa struktur diperoleh momen lentur pelengkung terbesar adalah 21869,332 kN.m dan gaya aksial terbesar adalah 15944,307 kN, keduanya berada pada perletakan pelengkung. Dari hasil perencanaan diperoleh dimensi gelagar 60 x 80 cm, tebal pada puncak pelengkung adalah 60 cm dan pada perletakan adalah 140 cm, sedangkan untuk tebal kolom pada puncak pelengkung adalah 40 cm dan pada perletakan adalah 80 cm. Dari hasil perencanaan tulangan diperoleh tulangan gelagar pada tumpuan 17D25 mm dan lapangan 10D25 mm. Tulangan kolom diperoleh tulangan D25-100 mm untuk daerah perletakan pelengkung dan D25-200 mm pada daerah puncak. Sedangkan untuk pelengkung diperoleh D25-80 mm untuk daerah perletakan dan D25-100 mm pada daerah puncak pelengkung. Kata kunci: Arch bridge, SAP2000, bending moment, axial force Abstract Kinovaro is a subdistrict where has many long and wide rivers and being obstacles in the process of fulfilling community needs and the development of the area. So that it needs to have a facilitis, one of that is a bridge. Bridges is important constructions so it needs to be designed carepully in order to have a proper calculation. Curved bridge type can be an alternative for long span bridges, because it has a nice aesthetic value, can also reduce bending moments so that it can provide an optimum cross section. The purpose of this Final Project is to obtain bending moments and curved axial forces, dimensions and reinforcement. The method used for structural analysis is the finite element method through the SAP2000 program, while for reinforcement design using the strength method based on SNI 2847-2013.

14

Jurnal GRADASI TEKNIK SIPIL Volume 4, No. 2, 2020 :14-25

ISSN 2598-9758 (Print) ISSN 2598-8581 (Online) ejurnal.poliban.ac.id

The results of structural analysis, the are critical bending moment is 21869.332 kN.m and the critical axial force is 15944.307 kN, both of which are in the arching position. From the design results is found out that the girder dimensions of 60 x 80 cm. Thickness of the top arch is 60 cm and nearby support is 140 cm. While the column thickness at the top of the arch is 40 cm and nearby support is 80 cm. From the results of reinforcement design, the girder reinforcement of 16D25 mm was obtained on the support, and of 10D25 mm was at the middle length of the beam. Reinforcement of columns was obtained of D25100 mm nearby support area and D25-200 mm at the top area. Whereas for the arches obtained of D2580 mm for the supporting area and D25-100 mm at the top of the arch area. Keywords: Jembatan lengkung, elemen hingga, momen lentur, gaya aksial I. PENDAHULUAN Jembatan mempunyai peran sebagai bagian dari sistem jaringan jalan, jembatan digunakan sebagai akses untuk melintasi sungai, lembah atau bahkan antar pulau. Sebagai salah satu konstruksi vital jembatan harus didesain sedemikian rupa agar mampu menerima pembebanan yang bekerja pada waktu yang ditentukan berdasarkan umur rencana. Sering dijumpai keadaan alam berupa sungai yang lebar dalam, seperti halnya kondisi yang terjadi di kecamatan Kinovaro dimana dimensi dari sungai Sombe-Lewara sangat lebar, untuk itu diperlukan kontruksi jembatan dengan bentang yang panjang. Jembatan tipe portal lengkung dapat menjadi alternatif yang efektif untuk jembatan bentang panjang yang melewati sungai yang lebar, dikarenakan jembatan tipe lengkung dapat mereduksi momen lentur sehingga memungkinkan untuk konstruksi jembatan dengan bentang panjang.

Lokasi penelitian

Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian 2. 2. Kondisi Umum Lokasi Perencanaan Lokasi perencanaan Jembatan Lengkung terletak di Desa Balane, Kecamatan Kinovaro, Kabupaten Sigi, Provinsi Sulawesi Tengah. Dengan koordinat geografis 0° 56' 27'' LS dan 119° 50' 20'' BT. Jembatan direncanakan untuk melintasi sungai Sombe-Lewara yang bermuara di Sungai Palu. 2. 3. Data Perencanaan Direncanakan penampang Jembatan Lengkung tipe Deck terjepit pada kedua tumpuan pengkungnya dengan panjang bentang utama 100 m dan panjang bentang pelengkung adalah 80 m serta tinggi pelengkung adalah 20 m dengan lebar lantar kendaraan 7 m dan lebar trotoar 1 m pada masing-masing sisi. Berikut data jembatan yang akan direncanakan: lebar lantai kendaraan = 7,0 m; tebal lantai kendaraan = 0,35 m; lebar trotoar = 1,0 m; tebal trotoar = 0,3 m; tinggi tiang sandaran

II. LOKASI DAN DATA PERENCANAAN 2. 1. Letak Lokasi Perencanaan Secara administratif lokasi Perencanaan Struktur Jembatan Lengkung dipertemuan antara sungai Sombe dan sungai Lewara terletak di Desa Balane, Kecamatan Kinovaro, Kabupaten Sigi, Provinsi Sulawesi Tengah, Gambar 1.

15

Jurnal GRADASI TEKNIK SIPIL Volume 4, No. 2, 2020 :14-25

= 1,0 m; total bentang jembatan = 100 m; panjang bentang pelengkung = 80 m; tinggi pelengkung = 20 m; jumlah balok gelagar = 3 buah; pembebanan jembatan = BM 100 %; mutu beton (fc’) = 40 MPa; dan mutu baja tulangan (fy) = 300 MPa.

ISSN 2598-9758 (Print) ISSN 2598-8581 (Online) ejurnal.poliban.ac.id

jembatan busur yang lain dimana letak lantainya berada tepat di spring line busurnya, jembatan seperti ini biasanya dibangun dengan menggunakan bahan baja, (c) a half – through arch, salah satu jenis jembatan busur dimana lantainya kendaraannya berada di antara springline dan bagian busur jembatan, atau berada di tengah-tengah. Jembatan seperti ini biasanya digunakan untuk bentang yang panjang, Gambar 2.

III. TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Jembatan Pelengkung Jembatan pelengkung adalah struktur setengah lingkaran dengan abutment atau pondasi dikedua sisinya, desain pelengkung (setengah lingkaran) secara alami akan mengalihkan beban yang diterima lantai kendaraan menuju ke abutment atau pondasi yang menjaga kedua sisi agar tidak bergerak kesamping. Pada saat menahan beban akibat beban sendiri dan beban lalu lintas, setiap bagian pelengkung menerima gaya tekan, oleh karena itulah jembatan pelengkung harus terdiri dari material yang tahan terhadap gaya tekan. 3.2 Jenis-jenis Pelengkung

Jenis – jenis jembatan pelengkung dapat dibedakan sebagai berikut: (1) pelengkung dua sendi (two-hinge arch), (2) pelengkung batang tarik (Tied arch), (3) Pelengkung Langer (Langer arch), (4) pelengkung Lohse (Loshe arch), (5) pelengkung rangka (Trussed arch), dan (6) pelengkung Nielsen (Nielsen arch). Berdasarkan letak lantai yang digunakan untuk lalu lintas kendaraannya serta bentuk busur, maka beberapa bentuk jenis yang umum dipakai, yaitu : (a) deck arch, merupakan salah satu jenis/bentuk jembatan busur dimana letak lantainya menopang beban lalu lintas secara langsung dan berada pada bagian paling atas busur, yang mengambil bentuk seperti konsep awalnya, (b) through arch, merupakan jenis

Gambar 2. Tipe Jembatan Pelengkung 3.3 Pembebanan Jembatan

a) Beban Permanen i) Berat sendiri (MS) adalah berat elemen-elemen struktural dan non struktural bagian jembatan yang dipikulnya dengan faktor seperti pada Tabel 1. ii) Beban mati tambahan/utilitas (MA) adalah berat seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan besarnya dapat berubah selama umur jembatan (Tabel 2).

Tabel 1. Faktor beban untuk berat sendiri Faktor beban (γMS) Tipe Beban

Keadaan Batas Layan

(γsMS)

Keadaan Batas Ultimit (γuMS)

Bahan Tetap

Biasa

Terkurangi

Baja

1,00

1,10

0,90

Alumunium

1,00

1,10

0,90

16

Jurnal GRADASI TEKNIK SIPIL Volume 4, No. 2, 2020 :14-25

ISSN 2598-9758 (Print) ISSN 2598-8581 (Online) ejurnal.poliban.ac.id

Faktor beban (γMS) Tipe Beban

Keadaan Batas Layan (γsMS)

Keadaan Batas Ultimit (γuMS)

Bahan

Biasa

Terkurangi

Beton pracetak

1,00

1,20

0,85

Beton dicor di tempat

1,00

1,30

0,75

Kayu

1,00

1,40

0,70

(Sumber : SNI 1725:2016)

Tabel 2. Faktor beban mati tambahan Faktor beban (γMA) Keadaan Batas Layan (γsMS)

Keadaan Batas Ultimit (γuMS)

Keadaan

Biasa

Terkurangi

2,00 1,40

0,70 0,80

Tipe beban

Tetap

Umum

1,0 1,0

Khusus (terawasi)

(Sumber : SNI 1725:2016)

b)

Beban lalu lintas Beban lalu lintas untuk perencanaan jembatan terdiri atas beban lajur "D" dan beban truk "T". Beban lajur "D" bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraandan menimbulkan pengaruh pada jembatan yang ekuivalen dengan suatu iring-iringan kendaraan, sedangkan beban truk "T" adalah satu kendaraan berat dengan 3 gandar yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam lajur lalu lintas rencana. i) Beban lajur "D" (TD) Beban lajur "D" terdiri atas beban terbagi rata (BTR) yang digabung dengan beban garis (BGT). Beban terbagi rata (BTR) mempunyai intensitas q kPa dengan besaran q tergantung pada panjang total yang dibebani.

BGT

Intensitas BGT = p kN/m

Arah lalulintas

90'

Intensitas BTR = q kPa

BTR

Gambar 3. Beban lajur “D” (SNI 1725:2016) Beban garis terpusat (BGT) dengan intensitas p kN/m harus ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas pada jembatan. Besarnya intensitas p adalah 49,0 kN/m. ii) Beban truk "T" (TT) Beban truk "T" tidakdapat digunakan bersamaan dengan beban "D". Beban truk dapat digunakan untuk perhitungan struktur lantai.

Tabel 3. Faktor beban untuk beban lajur "D" Tipe beban Transien

Jembatan Beton Boks Girder Baja

Faktor beban (ϒTD) Keadaan Batas Layan (ϒsTD) Keadaan Batas Ultimit (ϒuTD) 1,00 1,80 1,00 2,00

(Sumber : SNI 1725:2016)

Tabel 4. Faktor beban untuk beban "T" Tipe beban

Jembatan

Transien

Beton Boks Girder Baja

Faktor beban Keadaan Batas Layan (ϒsTT) Keadaan Batas Ultimit (ϒuTT) 1,00 1,80 1,00 2,00

(Sumber : SNI 1725:2016)

17

Jurnal GRADASI TEKNIK SIPIL Volume 4, No. 2, 2020 :14-25

Pembebanan truk "T" terdiri atas kendaraan truk semi-trailer yang mempunyai susunan dan berat gandar. Berat dari tiap-tiap gandar disebarkan menjadi 2 beban merata sama besar yang merupakan bidang kontak antara roda dengan permukaan lantai. Jarak antara 2 gandar tersebut bisa diubah-ubah dari 4,0 m sampai dengan 9,0 m untuk mendapatkan pengaruh terbesar pada arah memanjang jembatan.

0,5 m 5m

1,75 m

0,5 m

6m 2,75 m

50 kN

150 mm

25 kN

0.2781

225 kN

750 mm

112,5 kN

750 mm

225 kN

750 mm

112,5 kN

750 mm

0.3926

0.3926

250 mm

0.3926

250 mm 250 mm

250 mm

250 mm 250 mm

0.3926

2,75 m

0.3926

0.3926

150 mm

0.2781

25 kN

750 mm

0.9449

112,5 kN

750 mm

750 mm

112,5 kN

Gambar 5. Pembebanan truk "T" (SNI 1725:2016)

iii) Faktor beban dinamis Faktor Beban Dinamis (FBD) merupakan hasil interaksi antara kendaraan yang bergerak dan jembatan, FBD dinyatakan sebagai beban statis ekuivalen. Besarnya BGT dari pembebanan lajur "D" dan beban roda dari Pembebanan Truk "T" harus cukup untuk memberikan terjadinya interaksi antara kendaraan yang bergerak dengan jembatan dengan dikali FBD. BTR dari pembebanan lajur “D” tidak dikali dengan FBD. Untuk pembebanan "D": FBD merupakan fungsi panjang bentang ekuivalen dan untuk pembebanan truk "T", FBD diambil 30%. Nilai FBD yang dihitung digunakan pada seluruh bagian bangunan yang berada di atas permukaan tanah. iv) Gaya rem (TB) Gaya rem harus diambil yang terbesar dari 25% dari berat gandar truk desain atau 5% dari berat truk rencana ditambah beban lajur terbagi rata BTR v) Pembebanan untuk pejalan kaki (TP)

18

ISSN 2598-9758 (Print) ISSN 2598-8581 (Online) ejurnal.poliban.ac.id

Semua komponen trotoar yang lebih lebar dari 600 mm harus direncanakan untuk memikul beban pejalan kaki dengan intensitas 5 kPa. dan dalam hal ini, faktor beban dinamis tidak perlu dipertimbangkan. c) Aksi lingkungan i) Beban angin Jembatan harus direncanakan memikul gaya akibat tekanan angin pada kendaraan, dimana tekanan tersebut harus diasumsikan sebagai tekanan menerus sebesar 1,46 N/mm, tegak lurus dan bekerja 1800 mm diatas permukaan jalan, dengan asumsi arak antar roda kendaraan, x = 1,75 m. ii)Pengaruh gempa Beban gempa diambil sebagai gaya horizontal yang ditentukan berdasarkan perkalian antara koefisien respons elastik (Csm) dengan berat struktur ekivalen yang kemudian dimodifikasi dengan faktor modifikasi respons (Rd). Koefisien respons elastik Csm diperoleh dari peta percepatan batuan dasar dan spektra percepatan sesuai dengan daerah gempa dan periode ulang gempa rencana. Koefisien percepatan yang diperoleh berdasarkan peta gempa dikalikan dengan suatu faktor amplifikasi sesuai dengan keadaan tanah sampai kedalaman 30 m di bawah struktur jembatan. 3.4. Pelengkung Dalam segmen pelengkung, gaya aksial memiliki komponen yang membantu gaya lintang dan momen dalam memikul gaya lateral. Pada batang lengkung seperti pada gambar 6a, gaya N sin α sebagai komponen vertikal gaya aksial N, bekerja bersama-sama dengan momen M dan komponen vertikal V untuk memikul beban lateral q. sedangkan pada batang lurus dalam gambar 6b dengan α = 0, sehingga N sin α = 0. Artinya, gaya aksial N tidak memiliki komponen yang berperan serta dalam memikul gaya lateral. Dengan demikian sistem struktur pelangkung secara efisien dapat mengarahkan kemampuan aksial dan lentur untuk memikul beban lateral. (Hariandja, binsar,1996).

Jurnal GRADASI TEKNIK SIPIL Volume 4, No. 2, 2020 :14-25

ISSN 2598-9758 (Print) ISSN 2598-8581 (Online) ejurnal.poliban.ac.id

Sedangkan untuk pelengkung parabola dengan sumbu koordinat (x,y) berada pada tengah bentang (Gambar 8b) diberikan oleh persamaan :  1 x2  y4f   2  4 L 

(3)

Gambar 6. Kombinasi ragam lentur dan aksial Umumnya pada setiap penampang elemen struktur bekerja gaya dalam momen lentur, lintang dan normal. Terhadap garis berat penampang efek normal tekan N dan momen dapat dianggap sebagai komponen suatu aksi normal N yang bekerja secara eksentrisitas e terhitung dari garis berat penampang, dan diberikan oleh : e 

M N

L ( ,0) 2

L ( ,0) 2

( L,0)

(0,0)

Gambar 8. Geometri pelengkung parabola a) Tebal Pelengkung Variasi ketebalan dari puncak pelengkung yang memiliki penampang nonprismatik diungkapkan dengan persamaan :

(1)

Besar kecilnya eksentrisitas e tergantung pada nilai M dan N. garis menerus yang menghubungkan titik-titik yang diberikan oleh nilai eksentrisitas e semua penampang, dinamakan garis tekan (compression line). Semakin kecil nilai eksentrisitas e, semakin dekat garis tekan dari garis berat. Ini berarti bahwa bentang yang membentuk sistem struktur disusun secara efisien memikul beban luar yang ada dengan momen lentur yang semakin kecil. (Harian...