PERHITUNGAN BANGUNAN ATAS JEMBATAN BETON BERTULANG PDF

Preview

Summary

PERHITUNGAN BANGUNAN ATAS JEMBATAN BETON BERTULANG LAPORAN diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Teknik Jembatan yang diampu oleh Dr. Sudjani, M. Pd Oleh: Tazkia Chandra Pelita Sukma NIM 1700168 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS PENDI...

Description

Accelerat ing t he world's research.

PERHITUNGAN BANGUNAN ATAS JEMBATAN BETON BERTULANG Tazkia Chandra Pelita Sukma UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

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 

PERENCANAAN JEMBATAN BET ON BERT ULANG BALOK T SEI NYAHING KOTA SENDAWAR KUTA Rega Febrianaaa

BAB 6 JEMBATAN BET ON rahmat aryant o (2) CHAPT ER V Bhagus Meridian

PERHITUNGAN BANGUNAN ATAS JEMBATAN BETON BERTULANG

LAPORAN

diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Teknik Jembatan yang diampu oleh Dr. Sudjani, M. Pd

Oleh: Tazkia Chandra Pelita Sukma NIM 1700168

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2020

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan syukur, penulis telah menyelesaikan penulisan laporan ini, walaupun tidak sedikit hambatan dan kesulitan yang penulis hadapi, tiada daya dan upaya kecuali dengan pertolongan Allah yang Mahakuasa. Penulisan laporan ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas mata Teknik Jembatan. Laporan ini masih banyak kekurangan dan belum dikatakan sempurna karena keterbatasan wawasan penulis. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun penulis harapkan agar dalam membuat laporan di waktu yang akan datang bisa lebih baik lagi. Harapan penulis semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca dan menambah ruang lingkup ilmu pengetahuan yang ada. Terima kasih kepada pihak yang telah membantu penyelesaian laporan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat.

Bandung, 02 Januari 2020

Penulis

i

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Jembatan

merupakan suatu konstruksi sipil yang memiliki hubungan erat

dengan konstruksi jalan raya. Jembatan dan jalan adalah dua hal yang saling berhubungan, hal ini dikarenakan jembatan merupakan bagian dari jalan raya yang berfungsi untuk menyatukan dua area atau dua tempat yang terpisah akibat rintangan seperti sungai, jurang, dan lainnya. Jembatan sangat diperlukan agar jalan yang ditempuh oleh kendaraan menjadi singkat dan tidak memakan waktu banyak. Maka dari itu, perencanaan jembatan perlu dirancang sedemikian rupa agar konstruksi jembatan kuat dan ekonomis. Struktur jembatan dapat dibuat dari beton bertulang maupun jenis komposit yaitu baja dan beton. Dalam perencanaan ini penulis merencanakan jembatan jenis monolit dengan bahan beton bertulang. Berdasarkan permasalahan yang terjadi, pada maka pada laporan ini penulis melakukan perhitungan bangunan atas jembatan beton bertulang. Sehingga diharapkan akan mendapatkan perencanaan jembatan yang kuat dan ekonomis.

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah penulis paparkan, maka penulis merumuskan masalahnya sebagai berikut: 1.

Apa yang dimaksud jembatan monolit?

2.

Apa saja yang termasuk dari bagian bangunan atas jembatan?

3.

Bagaimana perhitungan dan hasil perencanaan bagian bangunan atas jembatan?

1.3 Tujuan Penulisan Tujuan yang ingin dicapai penulis dalam penulisan laporan ini adalah untuk: 1.

Mengetahui maksud jembatan monolit.

2.

Mengetahui bagian bangunan atas jembatan.

1

2

3.

Mengetahui perhitungan dan hasil perencanaan bagian bangunan atas jembatan.

1.4 Manfaat Penulisan Manfaat yang didapat dari penulisan makalah ini adalah: 1.

Bagi mahasiswa, untuk menambah wawasan dan bekal untuk menerapkannya di lapangan.

2.

Bagi penulis, untuk mengoreksi dan menambah pengetahuan sebelumnya;

3.

Bagi pendidik, untuk pedoman dalam menyiapkan pendidikan.

1.5 Sistematika Penulisan Laporan ini terdiri dari empat bagian yang dijabarkan sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab pendahuluan menjelaskan latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, dan sistematika penulisan. BAB II KAJIAN PUSTAKA Bab ini menjabarkan teori-teori yang berisi tentang jembatan. BAB III PEMBAHASAN Bab ini menjabarkan perhitungan bangunan atas jembatan beton bertulang. BAB IV PENUTUP Bab ini berisi simpulan dan rekomendasi dari hasil perhitungan bangunan atas jembatan beton bertulang.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Jembatan Pengertian jembatan adalah “suatu konstruksi yang dibangun untuk menghubungkan dua jalan yang terputus karena adanya hambatan seperti aliran sungai, lembah yang curam, jurang, jalanan yang melintang, jalur kereta api, waduk, saluran irigasi dan lainnya” (Testindo, 2018). Menurut Azwaruddin (2008) Sejarah jembatan sudah cukup tua bersamaan dengan terjadinya hubungan komunikasi / transportasi antara sesama manusia dan antara manusia dengan alam lingkungannya. Macam dan bentuk serta bahan yang digunakan mengalami perubahan sesuai dengan kemajuan jaman dan teknologi, mulai dari yang sederhana sekali sampai pada konstruksi yang mutakhir.

Gambar 2.1 Konstruksi Jembatan Sederhana

2.2 Fungsi Jembatan Berdasarkan fungsinya, jembatan menurut Testindo (2018) terbagi menjadi beberapa macam yaitu: 1. Jembatan jalan raya (highway bridge) Sesuai dengan namanya, jembatan ini dibangun untuk sarana transportasi berbagai kendaraan seperti jembatan Ampera, jembatan Suramadu, jembatan Ampera dan lainnya. 2. Jembatan jalan kereta api (railway bridge) Jembatan ini dibangun khusus untuk jalur kereta api yang terhubung antar kota ataupun antar pulau. 3. Jembatan pejalan kaki/penyebrangan (pedestrian bridge)

3

4

Contoh jembatan ini sering kali kita lihat di jalur penyebrangan ataupun di setiap halte busway. Sedangkan bahan baku pembuatan jembatan terbagi menjadi beberapa macam yaitu beton, kayu, beton prategang, baja dan komposit. Bahan konstruksi setiap jembatan disesuaikan dengan fungsi dan tingkat beban yang akan diterima jembatan.

2.3 Struktur Jembatan Mengingat fungsi dari jembatan yaitu sebagai penghubung dua ruas jalan yang dilalui rintangan, maka jembatan dapat dikatakan merupakan bagian dari suatu jalan, baik jalan raya atau jalan kereta api. Berikut beberapa jenis jembatan menurut Azwaruddin (2008): 1.

Jembatan di atas sungai

2.

Jembatan di atas saluran sungai irigasi atau drainase

3.

Jembatan di atas lembah

4.

Jembatan di atas jalan yang ada (viaduct). Suatu bangunan jembatan terdiri dari enam bagian pokok, yaitu:

1. Bangunan atas 2. Landasan 3. Bangunan bawah 4. Pondasi 5. Oprit 6. Bangunan pengaman jembatan.

2.4 Bagian-Bagian Jembatan Beton Bertulang Jembatan beton juga merupakan suatu bangunan struktural yang digunakan untuk melewatkan orang atau kendaraan di atas dua daerah/ kawasan atau ruang yang terpisah oleh sungai, lembah, jurang, jalan atau hambatan fisik lainnya. Secara umum struktur jembatan terbagi atas tiga bagian yaitu: l. Struktur atas jembatan (super structure) 2. Struktur bawah jembatan (sub structure) 3. Pondasi

5

Adapun yang dimaksud dengan struktur atas jembatan adalah semua komponen yang berada di atas perletakan jembatan. Fungsi dari struktur atas adalah sebagai elemen horizontal yang menahan beban-beban di atas lantai kendaraan untuk ditransferkan elemen struktur bawah atau ke perletakan.

Gambar 2.2 Komponen Struktur Bagian Atas Struktur atas jembatan terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut: 1.

Permukaan atas jembatan (wearing surface). Porsi dari potongan penampang pelat lantai jembatan yang menahan lalu-lintas

kendaraan secara langsung. Biasanya bagian ini terbagi menjadi beberapa lapisan yang terbuat dari bahan bituminuous. 2.

Pelat lantai jembatan Pelat lantai jembatan adalah komponen struktur jembatan yang menahan

langsung lalu lintas kendaraan di atas jembatan. Fungsi utama struktur pelat lantai adalah mendistribusikan beban-beban sepanjang jembatan secara longitudinal atau mendistribusikan beban secara transversal. 3.

Member Primer Member primer fungsinya mendistribusikan beban secara longitudinal atau

searah lalu lintas dan secara prinsip biasanya direncanakan untuk menahan lenturan. Member utama tipe balok seperti beton I-girder, T-girder, box-girder atau lainnya. 4.

Member Sekunder Member sekunder adalah pengaku diafragma atau ikatan antara member

primer yang direncanakan untuk menahan deformasi struktur atas dalam potongan arah melintang dan membantu mendistribusikan sebagian beban vertikal di antara girder.

BAB III PEMBAHASAN

3.1 Data Perencanaan

Gambar 3.1 Sistem Perencanaan Jembatan Bentang jembatan

= 15 m

Lebar jembatan

=8m

Lebar trotoar

=1m

Beban lalu lintas

= Peraturan Muatan no. 12 /1970 Bina Marga

Lantai kendaraan

= Beton f’c 25 Mpa, Baja U39 (fy= 400 Mpa)

Balok melintang

= Beton f’c 25 Mpa, Baja U39, (fy= 400 Mpa)

Balok memanjang

= Beton f’c 25 Mpa, Baja U39, (fy= 400 Mpa)

Mutu baja profil

= B37

Ukuran Balok induk = 40 x 120 cm Jarak balok melintang = 3 m BJ aspal

= 2 t/m3

BJ beton

= 2,4 t/m3

Tebal slab beton

= 20 cm

Tebal perkerasan jalan= 5 cm Beban roda

= 10 ton

3.2 Perhitungan Pipa Sandaran Tiang sandaran dipasang setiap jarak 2 m dengan ukuran 10 x 16 cm tebal 5 mm dan tinggi dari lantai trotoar 100 cm. Antara tiang sandaran yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan pipa sandaran berukuran Ø 3” dengan berat tiap meter adalah 10 kg/m. Tiang sandaran beserta pipanya harus diperhitungkan untuk

6

7

dapat menahan beban horizontal sebesar 100 kg/m yang bekerja pada ketinggian 100 cm di atas lantai trotoar.

Gambar 3.2 Sket Tiang Sandaran Diketahui: Diameter dalam pipa (d)= 7 cm Diameter luar (D)= 8 cm 1.

Pembebanan

Berat sendiri pipa (G) = 10 kg/m Beban berguna (V)

= 100 kg/m

Beban horizontal (qh) = 100 kg/m + Beban total (Qtot) 2.

= 210 kg/m

Momen yang timbul Pipa sandaran dianggap balok menerus di atas 2 tumpuan dengan reduksi

momen 20%. Jarak antar tiang sandaran yaitu 2 m dengan panjang jembatan 15 m. Maka jumlah tiang yaitu

1

15 2

+ 1= 8,5 ≈ 9 buah tiang sandaran.

1

Mmaks= 80% q l2= 80%. . 210. 22= 84 kgm 8

Momen inersia (Ip)=

1

64

Momen tahanan (Wx)= 3. 𝜎=

Kontrol tegangan 𝑀𝑚𝑎𝑘𝑠 𝑊𝑥

=

8400 𝑘𝑔𝑐𝑚 20,79 𝑐𝑚⁴

8

𝜋(D4-d4)= 1

32

𝜋

64

(D⁴−d⁴) 𝑑⁴

1

=

𝜋((8)4-(7)4)= 83,237 cm4 1

32

𝜋

(8⁴−7⁴) 7⁴

= 20,79 cm4

= 404,04 kg/cm² ≤ 𝜎̅= 1400 kg/cm2 … (aman)

8

4. f=

Kontrol lendutan pipa 5 𝑞 𝑙⁴

384 𝐸 𝐼𝑝

=

5 (2,1) (200)⁴

= 0,25 cm

384 (2,1.106 ) (83,237)

̅ 1/300 L= 1/300 (200)= 0,67 cm Lendutan yang diizinkan= 𝑓 = ̅ 0,67 cm… (aman) f= 0,25 cm ≤ 𝑓=

Jadi, pipa sandaran dengan diameter ∅ 3” aman digunakan. 3.3 Perhitungan Tiang Sandaran Menurut PPPJJR Bab III pasal 1.2.5.c halaman 10 disyaratkan bahwa tiang sandaran pada tepi trotoar diperhitungkan untuk dapat menahan beban horizontal sebesar 100 kg/m yang bekerja pada tinggi 90 cm di atas trotoar. Gaya horizontal (H) sebesar 100kg bekerja sepanjang 2 meter (jarak antar tiang sandaran) dengan ketinggian (L) 0,9 m di atas lantai trotoar.

Gambar 3.3 Perencanaan Tiang Sandaran Diketahui: Fc’= 25 Mpa Fy= 400 Mpa Tinggi tiang sandaran di atas trotoar= 100 cm= 1 m Ukuran tiang sandaran= 16 x 10 cm P (beban hidup)= 100 kg Jarak tiang sandaran= 200 cm= 2 m Berat jenis beton= 2500 kg/m2 1.

Pembebanan a. Akibat beban sendiri Berat sendiri pipa tiang sandaran (G1) = 2 (2x10)

= 40 kg

9

Berat sendiri tiang sandaran (G2)

= 0,1x0,16x2500

Berat sendiri tiang sandaran miring (G3) = Berat total akibat beban sendiri

0,16+0,28 2

x0,1x2500 = 55 kg + (Qtot) = 135 kg

b. Akibat beban berguna Pv= 100 kg/m

2.

Ph= 100 kg/m

Perhitungan gaya normal (terhadap titik A)

NA= 2.Pv+G1+G2+G3= 2(100)+40+40+55= 335 kg 3.

Perhitungan gaya lintang

DA= 2H= 2(100)= 200 kg GA= G1+G2+V= 40+40+100= 180 kg GB= G3= 55 kg 4.

Momen terhadap titik A

Gambar 3.4 Sket Pembebanan pada Tiang Sandaran MA= (GA.0,18)+(GB. 0,1)+(H.1,3) = (180. 0,18)+(55. 0,1)+(100. 1,3)= 167,9 kgm 5.

Perhitungan tulangan

Mu= 167,9 kgm= 1,679 kNm= 1,679.106 Nmm Mn=

𝑀𝑢 ∅

=

1,679.10⁶ 0,8

= 209875 Nmm

= 40 kg

10

Diketahui: b= 10 cm=100 mm

h= 16 cm= 160 mm

d= 3 cm= 30 mm

dx= h-d= 160-30=130 mm

Mutu baja tulangan U24= Fy= 240 Mpa Fc’= 25 Mpa, karena fc’< 30MPa → β = 0,85

Gambar 3.5 Rencana Dimensi Tiang Sandaran 𝜌min=

1,4 𝑓𝑦

=

𝜌𝑏= 0,85𝛽 1

1,4

240

𝑓𝑐′

(

= 0,00583 600

𝑓𝑦 600+𝑓𝑦

)= 0,85. 0,85.

25

𝜌maks= 0,75 𝜌b= 0,75. 0,0538= 0,04 𝜌perlu=

0,85.𝑓𝑐′ 𝑓𝑦

2𝑀𝑛

(1-√1 −

0,85𝑓𝑐 ′ 𝑏𝑑²

(

600

)= 0,0538

240 600+240

)=

0,85.25 240

(1-√1 −

2(209875)

0,85(25)(100)(130)²

Syarat 𝜌min < 𝜌 < 𝜌maks, maka 𝜌 diambil 𝜌min= 0,00583 As= 𝜌bd= 0,00583.100.130= 75,79 mm2

Dipakai tulangan ∅8 mm Jarak tulangan perlu=

𝜋 ∅𝑡𝑢𝑙2 𝑏 4

𝐴𝑠

=

𝜋 2 8 .100 4

75,79

Maka dipakai tulangan ∅8-100 mm.

= 66,35 mm ≈ 100 mm

Gambar 3.6 Sket Penulangan Tiang Sandaran

)= 0,0052

11

3.4 Perhitungan Trotoar

Gambar 3.7 Sketsa Trotoar Direncanakan: Lebar trotoar= 100 cm= 1 m Tebal trotoar= 20 cm Tebal lapisan perkerasan= 3 cm Mutu baja tulangan U24= Fy= 240 Mpa Fc’= 25 Mpa, karena fc’< 30MPa → β = 0,85 1.

Pembebanan

Arah horizontal (PH)= 100 kg/m Arah vertikal (PV)= PV+ G1+G2+G3= 100+40+40+55= 235 kg Beban berguna= 100 kg/m Momen= (PV+G1+G2)128+ (G3.120)+ (PH.130) Momen= (100+40+40)128+ (55.120)+ (100.130)= 42640 kg cm= 426,4 kgm Beban yang bekerja: Berat kerb= 0,2 x 1 x 2000

= 400 kg/m

Berat air hujan= 0,05 x 1 x 1000

= 50 kg/m

Berat perkerasan= 0,03 x 1 x 2500

= 75 kg/m

Berat berguna= 0,2 x 1x 2500

= 500 kg/m

Berat pelat= 0,2x 1x 2500

= 500 kg/m +

Berat total (Qtot)

= 1525 kg/m

Mmaks= M+ {(∑V. 1)+(1/2 Qtot.l2)} = 426,4+ {(200.1)+(1/2.(1525).(1)2)}= 1338,9 kgm 2.

Perhitungan gaya lintang

Dmaks= ∑V + (Qtot.1)= 200+1575= 1775 kg Nmaks= 2H= 2.100= 200 kg

12

3.

Penulangan

Mu= 1388,9 kgm= 13,889 kNm= 13,889.106 Nmm Mn=

𝑀𝑢 ∅

13,889.10^6

=

0,8

Diketahui:

= 17,361.106 Nmm

b= 100 cm=1000 mm

h= 20 cm= 2000 mm

d= 3 cm= 30 mm

dx= h-d= 200-30=170 mm

𝜌min=

1,4 𝑓𝑦

=

𝜌𝑏= 0,85𝛽 1

1,4

240

𝑓𝑐′

(

= 0,00583 600

𝑓𝑦 600+𝑓𝑦

)= 0,85. 0,85.

25

𝜌maks= 0,75 𝜌b= 0,75. 0,0538= 0,04 𝜌perlu=

0,85.𝑓𝑐′ 𝑓𝑦

(1-√1 −

2𝑀𝑛

0,85𝑓𝑐 ′ 𝑏𝑑²

(

600

)= 0,0538

240 600+240

)=

0,85.25 240

(1-√1 −

2(17,361.10^6 )

0,85(25)(1000)(170)²

)= 0,0025

Syarat 𝜌min < 𝜌 < 𝜌maks, maka 𝜌 diambil 𝜌min= 0,00583 As= 𝜌bd= 0,00583.1000.170= 991,1 mm2

Dipakai tulangan ∅12 mm 𝜋

Jarak tulangan perlu= 4

∅𝑡𝑢𝑙2 𝑏 𝐴𝑠

𝜋

=4

122 .1000 991,1

Maka dipakai tulangan ∅12-100 mm.

= 114,16 mm ≈ 100 mm

Gambar 3.8 Sket Penulangan Trotoar

3.5 Perhitungan Kerb Menurut PPPJJR Bab III pasal 1.2.5.b halaman 10 disyaratkan kerb yang terdapat pada tepi- tepi lantai kendaraan harus diperhitungkan untuk dapat menahan satu beban horizontal ke arah melintang jembatan sebesar 500 kg yang bekerja pada puncak kerb.

13

Gambar 3.9 Perencanaan Kerb dan Pembebanan Mu= 500h= 500.0,2= 100 kgm= 106 Nmm Mn=

𝑀𝑢 ∅

=

1000000 0,8

= 125.104 Nmm

Penulangan Kerb: Mutu baja tulangan U39= Fy= 400 Mpa Fc’= 25 Mpa, karena fc’< 30MPa → β = 0,85 b= 20 cm= 200 mm

h= 20 cm= 200 mm

d= 18 cm= 180 mm

dx= h-d= 200-180=20 mm

𝜌min=

1,4 𝑓𝑦

=

𝜌𝑏= 0,85𝛽 1

1,4

400

𝑓𝑐′

(

= 0,0035 600

𝑓𝑦 600+𝑓𝑦

)= 0,85. 0,85.

25

0,85.𝑓𝑐′ 𝑓𝑦

(1-√1 −

2𝑀𝑛

0,85𝑓𝑐 ′ 𝑏𝑑²

600

)= 0,0271

400 600+400

𝜌maks= 0,75 𝜌b= 0,75. 0,0271= 0,0203 𝜌perlu=

(

)=

0,85.25 240

(1-√1 −

2(1250000)

0,85(25)(200)(20)²

Syarat 𝜌min < 𝜌 < 𝜌maks, maka 𝜌 diambil 𝜌min= 0,0035 As= 𝜌bd= 0,0035.200.180= 126 mm2

Dipakai tulangan ∅13 mm 𝐴𝑠

Jumlah tulangan (n)= 𝜋 = 𝑏

Jarak tulangan= = 𝑛

4

200 2

𝑑²

126

𝜋 13² 4

= 0,949 ≈ 2 buah

= 100 mm

Maka dipakai tulangan ∅13-100 mm  As= 265,33 mm2

)= 0,00048

14

Gambar 3.10 Sketsa Penulangan Trotoar, Kerb, dan Tiang Sandaran

3.6 Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan

Gambar 3.11 Sistem Lantai Kendaraan 1.

Pembebanan

Diketahui: Berat jenis air= 1 t/m3 Berat jenis aspal= 2 t/m3 Berat jenis beton= 2,4 t/m3 a. Beban mati Berat air hujan (3 cm)= 0,03.1.1

= 0,03 t/m

Berat aspal (tebal 10 cm)= 0,1.1.2

= 0,2 t/m

Berat slab beton (tebal 20 cm)= 0,2.1.2,4 = 0,48 t/m + Qdl1

= 0,71 t/m

Berat pipa sandaran= 2. 0,01 t/m= 0,02 t/m Berat trotoar dan sandaran: Berat air hujan (3 cm)= 0,03.1.1

= 0,03 t/m

Berat sendiri pelat beton= 0,2.1.2,4 – 0,1.0,6.2,4 = 0,336 t/m

15

Berat begel dan spasi (5 cm)= 0,05.1.2,2

= 0,11 t/m

Berat tiang sandaran dan besi= 0,1.0,16.2,4 + 0,03= 0,0684 t/m + Qdl2

= 0,5644 t/m

Menurut SK Menteri PU No. 378/KPTS/1987 tentang Pedoman Perencanaan Jembatan Jalan Raya pasal 4.1 maka beban lantai kendaraan adalah sebagai berikut: 1

Qd...