BAB IV PERENCANAAN DAN ANALISIS DAYA DUKUNG FONDASI

Bab IV Perencanaan dan Analisis Daya Dukung Fondasi

BAB IV PERENCANAAN DAN ANALISIS DAYA DUKUNG FONDASI 4.1 Perhitungan Pembebanan Jembatan 4.1.1 Data – Data Teknis Jembatan Jembatan Budi Indah yang terletak di daerah Perumahan Budi Indah Setia Budi kota Bandung yang befungsi menghubungkan kawasan perumahan lama dengan kawasan pengembangannya. Panjang jembabatan keseluruhan 60,2 m dan tinggi jembatan dari dasar lembah sungai mencapai 40 m dapat di lihat pada Gbr 4.1 potongan memanjang jembatan. Adapun data-data teknis jembatan Budi Indah sbb: 1. Panjang Jalan

: 350 m ( termasuk pajang jembatan L = 60,2 m )

2. Struktur Jembatan : Struktur portal dan jembatan balok prategang I-girder 3. Lebar Jembatan

: 15 m (4 Lajur 2 Arah )

4. Panjang Jembatan : 60,2 m a).Struktur Portal Kantilever L = 19,6 m H = 13 m b). Bentang Girder L = 40,6 m H = 2,1 m 5. Jenis Fondasi

: Bore Pile ø 100 Cm

IV- 1


Gbr 4.1 Potongan Memanjang Jembatan

4.2 Pengecekan Pembebanan Pada Abutment - 2 (Abt-2) Dalam perencanaan pembebanan jembatan Budi Indah ini perencanaan pembebanan menggunakan pedoman dan metode perencanaan beban ultimit dengan pemilihan faktor beban ultimit sesuai dengan peraturan yang berlaku,seperti : 1. Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, 1992 (PPTJ-1992), Departemen Pekerjaan Umum, Dirjen Bina Marga, Direktorat Bina Program Jalan; 2. SNI-03-1725-1989 : Tatacara Perencanaan Pembebanan Jalan Raya; 3. SNI-03-2833-1992 : Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Jembatan Jalan Raya; 4. SNI T-02-2005: Pembebanan Untuk Jembatan; 5. Bridge Managemen System 26 Mei 1992 : Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum, Dirjen Bina Marga.

IV- 2


4.2.1 Berat Sendiri Struktur/ Self Mass (MS)

Berat sendiri ( self weight

) adalah berat bahan dan bagian

jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat tetap. Berat sendiri dibedakan menjadi 2 macam, yaitu berat sendiri struktur atas, dan berat sendiri struktur bawah seperti yang diterangkan pada Gbr.4.2 dan Gbr.4.3 mengenai pembebanan struktur atas dan bawah pada setengah bentang jembatan di Abt-2.

½ Bentang

½ Bentang Berat Sendiri Struktur Atas

Berat Sendiri Struktur Bawah

Gbr 4.2 Potongan Memanjang Jembatan Area Pembebanan Struktur Atas Dan Bawah Setengah Bentang Pada Abt-2

IV- 3


Berat Sendiri Struktur Atas

Berat Sendiri Struktur Bawah

Gbr 4.3 Potongan Melintang Abt-2 Area Pembebanan Struktur Atas Dan Bawah Setengah Bentang Pada Abt-2

4.2.1.1 Berat Sendiri Struktur Atas Jembatan

Berat sendiri struktur atas pada sebuah jembatan biasanya merupakan komponen-komponen yang langsung berinteraksi dengan beban kendaraan seperti plat lantai jembatan dan gelagar jembatan.Adapun penjelasan data-data komponen struktur atas dapat dilihat Gbr 4.4 dan Gbr 4.5

Gbr 4.4 Potongan Melintang Komponen Struktur Atas Jembatan

IV- 4


Gbr 4.5 Potongan Memanjang Komponen Struktur Atas Jembatan

Untuk keterangan dan penjelasan komponen – komponen struktur atas pada jembatan bisa dilihat petunjuk pada Tabel 4.1 mengenai uraian data struktur atas. Tabel 4.1 Uraian Data Struktur Atas jembatan No Petunjuk Uraian Gbr 1 Median Jalan 2 Deck Slab 3 Slab Beton Jembatan 4 Aspal + Overlay 5 Diafragma 6 PCI Girder H = 2.1 m 7 Concrete Barier 8 Trotoar

Dimensi

(PxLxT)

Satuan

40.60 x 1.00 x 0.30 40.60 x 1.60 x 0.07 40.60 x 15.00 x 0.25 2 x ( 40.60 x 5.50 x 0.10 ) 36 x ( 1.65 x 1.90 x 0.25 ) H = 2.1 m / L = 40.60 2 x ( 40.60 x 0.50 x 1.00 ) 2 x ( 40.60 x 1.00 x 0.30 )

Dari keterangan Tabel 4.1 mengenai data struktur atas jembatan maka bisa diperoleh perhitungan beban jembatan struktur atas jembatan seperti yang diperlihatkan pada Tabel 4.2.

IV- 5

m m m m m m m m


Tabel 4.2 Perhitungan Beban Struktur Atas Jembatan No 1 2 3 4 5

Beban Plat Slab Jembatan Deck Slab (2xTrotoar)+(2xConcrete Barier)+Median,dll Balok Girder L = 40,6 m Difragma

Parameter Volume b (m) t (m) L (m) Jumlah (n) 15.00 0.25 40.60 1 1.60 0.07 40.60 6 1.60 m2/m' 40.60 33.24 m3/pcs 7 0.51 m3/pcs 36 Berat Total

Berat Jenis 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 = WMS

Satuan kN/m kN/m kN/m kN/m kN/m kN/m

Berat ( kN ) 3654.00 654.80 1559.04 5584.32 440.64 11892.80

PMS Total berat sendiri struktur atas : WMS = Beban pada abutment akibat berat sendiri struktur atas : PMS = 1/2 * WMS = Eksentrisitas beban thd. fondasi e : - Bx/2 + b1 + b2/2 = Momen pada fondasi akibat berat sendiri struktur atas : MMS = PMS * e =

11892.80 5946.40 -0.4 -2378.56

Gbr.4.6 Eksentrisitas Beban Atas Jembatan Pada Fondasi Abt-2

4.2.1.2 Berat Sendiri Struktur Bawah Jembatan Untuk beban sendiri struktur bawah pada jembatan yaitu berupa beban abutment,wing wall dan tanah timbunan. Adapun bagian tersebut dapat di lihat pada penjelasan data-data struktur bawah di Gbr 4.7 dan Gbr 4.8

PSTRUKTUR

ATAS

Keterangan : Berat Beton Wc = Berat Tanah Ws = 2 x Tebal Wing Wall = Bx = Lebar By = H=

Gbr 4.7 Penampang Melintang Abt-2 IV- 6

24.00 17.20 0.80 5.00 15.00 5.53

kN/m3 kN/m3 m m m m


Gbr 4.8 Penampang Memanjang Abt-2

Untuk keterangan dan penjelasan komponen – komponen struktur bawah pada jembatan bisa dilihat petunjuk pada Tabel 4.3 mengenai uraian data struktur bawah. Tabel 4.3 Uraian Data Struktur Bawah jembatan No Uraian Petunjuk Gbr 1 Back Wall 2 Wing Wall 3 Badan Abutment 4 Footing / Pile Cap

Dimensi

(PxLxT)

40.60 x 4.50 x 0.45 40.60 x 1.75 x 4.03 40.60 x 0.85x 2.35 2 x ( 40.60 x 1.50 x 5.00 )

Gbr 4.9 Titik berat abutment (1) & wing wall (2)

m m m m

Gbr 4.10 Titik berat tanah (3)

Tabel 4.4 Momen inersia Abt - 2 Momen Inersia Abt - 2 No Titik Nama Berat x y 1 Abutment 2.511 1.580 2 Wing Wall 3.850 3.487 3 Tanah 3.999 3.491

IV- 7

Satuan


Dari keterangan Tabel 4.3 uraian data struktur bawah jembatan maka bisa diperoleh perhitungan beban jembatan struktur bawah jembatan seperti yang diperlihatkan pada Tabel 4.5. Tabel 4.5 Perhitungan struktur bawah jembatan No 1 2 3

Parameter Volume Area By / Tebal BJ (kN/m3) Abutment - 2 10.95 15.00 24.00 Wing Wall 6.82 0.80 24.00 Tanah 8.02 14.20 17.20 PMS = TOTAL

Berat (kN)

Lengan (m)

3,942.00

0.011

43.36

130.94

1.35

176.77

1,958.80 6,031.75

1.499 MMS =

Momen ( kN )

2936.25 3156.38

4.2.1.3 Total Berat Sendiri Struktur Jembatan / Self Mass (MS) Tabel 4.6 Total Perhitungan Berat Sendiri Struktur No

Berat Sendiri

1 Struktur Atas (Girder,Slab,Trotoar dll) 2 Struktur Bawah (Abutment,Pile Cap,Tanah) TOTAL

Pms ( kN ) 5,946.40 6,031.75

Mms ( kNm) -2378.56 3156.38

11,978.15

777.83

4.2.2 Beban Mati Tambahan / Additional Mass (MA) Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen

non-struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur

jembatan. Jembatan dianalisis harus mampu memikul beban tambahan seperti : 1) Penambahan lapisan aspal (overlay) di kemudian hari, 2) Median pemisah jalan, 3) Genangan air hujan jika sistim drainase tidak bekerja dengan baik,

IV- 8


Tabel 4.7 Perhitungan Beban Mati Tambahan No Jenis Beban Mati Tambahan 1 2 4

Lap. Aspal + overlay Median Air hujan

Tebal ( m) 0.10 1.00 0.05

Lebar ( m) 5.50 0.30 15.00

Panjang ( m) 40.60 40.60 40.60

jumlah (n) 2 1 1

W ( kN/m3) 22.00 21.00 9.80

Berat ( kN) 982.52 255.78 298.41

WMA =

1536.71

PMA Beban pada abutment akibat beban mati tambahan : PMA = 1/2 * WMA = Eksentrisitas beban thd. Fondasi e : - Bx/2 + b1 + b2/2 = Momen pada fondasi akibat beban mati tambahan : MMA = PMA * e =

Gbr.4.11 Eksentrisitas Beban Mati Tambahan Pada Fondasi Abt-2

4.2.3 Tekanan Tanah (TA) Pada bagian tanah di belakang dinding abutment yang dibebani lalulintas, harus diperhitungkan adanya beban tambahan yang setara dengan tanah setebal 0.60 m yang berupa beban merata ekivalen beban kendaraan pada bagian tersebut.Tekanan tanah lateral dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah ( ws ), sudut gesek dalam (

), dan kohesi ( c )

bisa di lihat pada Gbr 4.12 dan pehitungan pembebanan tekanan tanah pada Tabel 4.8.

IV- 9

768.36 -0.4 -307.34


Parameter yang digunakan pada data tanah ini

berupa parameter tanah timbunan biasa: Beban merata akibat berat timbunan tanah setinggi 0.60 m yang merupakan ekivalen beban kendaraan : 0.60 * ws = 10.3 kPa

' = tan-1 (K

R

* tan

) = 0.320253 rad = rad = 18.349 °

Ka = tan 2 ( 45° - ' / 2 ) = 0.521136 Gbr 4.12 Penampang Tekanan Tanah Pada Abt-2 ws' = ws ' = tan-1 c' = KcR

(K

R

* tan

) dengan faktor reduksi untuk

',

dengan faktor reduksi untuk c',

R

= 0.7

KcR

= 1.0

K

2

Koefisien tekanan tanah aktif, Ka = tan (45° - ' / 2) ws = Berat tanah, 17.2 kN/m3 = 35 ° Sudut gesek dalam, Kohesi, C= 0 kPa Tinggi total abutment, H= 5.53 m Lebar abutment, By = 15 m

Tabel 4.8 Perhitungan Berat Tekanan Tanah No

Gaya akibat tekanan tanah

TTA (kN)

Lengan thd. 0

y (m)

MTA (kNm)

1

TTA = (0.6*Ws)*H*Ka*By 446.12

y=H/2

-3.27

-1456.57

2

2

y=H/3

-2.18

-4473.53

TTA = 1/2*H *Ka*By 2055.85 TTA = 2501.96

MTA = -5930.09

4.2.4 Beban Lajur “D” ( TD ) Beban kendaraan yang berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi merata Uniformly Distributed Load (UDL) dan beban garis Knife Edge Load (KEL) seperti pada Gbr 4.13 UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang dibebani lalu-lintas seperti Gbr 4.14 atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

IV- 10


q = 8.0 kPa untuk L

30 m

q = 8.0 * ( 0.5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30 m

Gbr 4.13 Beban lajur “D”

Gbr 4.14 Bagan Intensitas Uniformly Distributed Load (UDL)

Untuk panjang bentang, L = 40.90 m q = 8.0 *( 0.5 + 15 / L ) = 6.95 ~ 7.00 kPa KEL mempunyai intensitas, p = 44.0 kN/m Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut : DLA = 0.4

untuk L

DLA = 0.4 - 0.0025*(L - 50)

untuk 50 < L < 90 m

DLA = 0.3

untuk L

IV- 11

50 m

90 m


Gbr 4.15 Bagan Faktor Beban Dinamis (DLA)

Untuk harga, L = 40.60 m

b1 = 7.00 m

DLA = 0.4

Besar beban lajur "D" : WTD

= UDL+ KEL = ( q * L * (5.5 + b) / 2 ) + ( p * DLA * (5.5 + b) / 2 ) = 7 * 40.6 * (5.5+5.5) / 2 + (44 * (0.4-0.0025*(40.6- 50)* (5.5+5.5)/2 ) = 1586.38 kN

Untuk beban Truk “T” (TT) dalam perhitungan untuk beban rencana fondasi tidak digunakan karena beban tersebut berupa beban titik di gelagar atau plat jembatan dimana akan menghasilkan momen pada ujung bentang atau tumpuan gelagar. Adapun beban Truk tersebut dibandingkan dengan beban UDL dan KEL dan diambil beban yang terbesar untuk perencanaan beban gelagar dan plat lantai jembatan . PTD

Beban pada abutment akibat beban lajur "D" : PMS = 1/2 * WTD = 793.19 Eksentrisitas beban thd. Fondasi e : -0.4 - Bx/2 + b1 + b2/2 = Momen pada fondasi akibat beban lajur "D" : MTD = PTD * e = -317.28

Gbr.4.16 Eksentrisitas Beban Lajur D Pada Fondasi Abt-2 IV- 12


4.2.5 Gaya Rem ( TB ) Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem arah memanjang jembatan tergantung panjang total jembatan (L) lihat Gbr 4.17 : Gaya rem, TTB = 250 kN

untuk Lt

80 m

Gaya rem, TTB = 250 + 2.5*(Lt - 80) kN

untuk 80 < Lt< 180 m

Gaya rem, TTB = 500 kN

untuk Lt

180 m

Gbr 4.17 Bagan Gaya Rem PTB

Untuk, Lt = L = 40.60 m : Gaya rem, TTB = 250 Kn Lengan terhadap fondasi : YTB = 4.03 m Momen pada Fondasi akibat gaya rem : MTB = PTB * YTB = -1007.50 kNm Lengan terhadap Breast wall : Y’TB = 5.53m Momen pada Back wall akibat

Gbr 4.18 Eksentrisitas Gaya Rem Pada Fondasi Abt-2

gaya rem : MTB = PTB * Y’TB = -1382.50 kNm

IV- 13


4.2.6 Beban Pedestrian/Pejalan Kaki ( TP ) Jembatan jalan raya direncanakan mampu memikul beban hidup merata pada trotoar yang besarnya tergantung pada luas bidang trotoar yang

didukungnya

seperti

diperlihatkan

pada

Gbr

4.19.

Dimana A = luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m2) Beban hidup merata q : Untuk A

10 m2

: q = 5 kPa

Untuk 10 m2 < A

100 m2 : q = 5 - 0.033 * ( A - 10 ) kPa

Untuk A > 100 m2

: q = 2 kPa

Panjang bentang, L = 40.60 m Lebar trotoar, b2 = 1.00 m Jumlah trotoar, n=2

Gbr.4.19 Bagan Pembebanan Pedestrian

Luas bidang trotoar yang didukung abutment, A = b2 * L/2 * n = 40.60 m2 Beban merata pada pedestrian, PTP

q = 5 - 0.033 * ( A - 10 ) = 3.99 kPa

Beban pada abutment akibat beban pejalan kaki : PTP = A * q = Eksentrisitas beban thd. Fondasi e : - Bx/2 + b1 + b2/2 = Momen pada fondasi akibat beban pejalan kaki : MTD = PTD * e =

Gbr. 4.20 Eksentrisitas Beban Pedestrian Pada Fondasi Abt-2 IV- 14

161.994 -0.4 -64.80


4.2.7 Pengaruh Temperatur/ Temperatur Effects ( ET ) Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat pengaruh temperatur, diambil perbedaan temperatur yang besarnya setengah dari selisih antara temperatur maksimum dan temperatur minimum rata-rata pada lantai jembatan. Temperatur maksimum rata-rata, Tmax = 40 °C Temperatur minimum rata-rata

Tmin = 15 °C

Perbedaan temperatur,

T = ( Tmax - Tmin ) / T = 12.5 ºC

Koefisien muai panjang untuk beton,

= 1.0E-05 / ºC

Kekakuan geser untuk tumpuan berupa elastomeric, k = 1500.0 kN/m Panjang bentang girder,

L = 40.60 m

Jumlah tumpuan elastomeric (jumlah girder),

n = 7 buah

Gaya pada abutment akibat pengaruh temperatur,

YET

TET =

* T * k * L/2 * n = 26.643 kN

Lengan terhadap Fondasi, YET = 4.08 m Momen pada fondasi akibat temperatur, MET = TET * YET = -108.70 kNm Lengan terhadap Breast wall, Y'ET = 2.58 m

Gbr. 4.21 Eksentrisitas Pengaruh Temperatur Pada Fondasi Abt-2

Momen pd Breast wall akibat temperatur, M'ET = TET * Y'ET = -68.73 kNm

IV- 15


4.2.8 Beban Angin / Wind Effects ( EW ) Kecepatan angin kelayanan rencana adalah berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk gedung yang memberikan tekanan angin dasar rencana berikut: -

umum = 25 kg/m2,sesuai kecepatan angin sebesar 20 m/d

-

dalam jarak 5 km dari pantai = 40 kg /M2, sesuai kecepatan angin sebesar 25 m/d

Beban angin pada lalu lintas kendaraan adalah berdasarkan tinggi rata-rata kendaraan sebesar 2 m. a) Angin Yang Meniup Bidang Samping Jembatan Gaya akibat angin yang meniup bidang samping jembatan dihitung dengan rumus : TEW1 = 0.0006*Cw*(Vw) 2*Ab kN Cw = Koefisien seret Vw = Kecepatan angin rencana (m/det) Ab = Luas bidang samping jembatan (m2)

YEW

Cw

= 1.25

Vw

= 35 m/det

Panjang bentang, L = 40.60 m Tinggi bid. samping, ha = 2.75 m Ab = L/2 * ha = 55.82 m2 Gbr 4.22 Eksentrisitas Beban Angin Samping Pada Fondasi Abt-2

IV- 16


Beban angin pada abutment :

TEW1

= 0.0006*Cw*(Vw)2*Ab = 51.284 kN

Lengan terhadap fondasi :

YEW1 = 4.80 + ha/2 = 6.17 m

Momen pada fondasi akibat beban angin : MEW1 = TEW1 * YEW1 = 316.42 kNm b) Angin Yang Meniup Kendaraan Gaya angin tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat beban angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan rumus : TEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)2* L / 2 kN dengan, Cw = 1.2 TEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)2* L / 2 = 35.80 kN

Lengan terhadap fondasi : YEW2 = 4.08 + 2.1 + 0.25 + 0.10 = 7.25 m Momen pada fondasi : MEW2 = TEW2 * YEW2

= 259.55 kNm

Lengan terhadap breast wall : Y'EW2 = YEW2 – 1.50

= 5.75 m

Momen pada breast wall : M'EW2 = TEW2 * Y'EW2

= 205.85 m

c) Angin Angin Total Pada Abutment-2

Total beban angin pada abutment, TEW = TEW1 + TEW2

= 87.08

Total momen pada fondasi, MEW = MEW1 + MEW2

= 575.97 kNm

Total momen pada Breast wall, MEW = M'EW1 + M'EW2

= 522.27 kNm

IV- 17

kN


d) Transfer Beban Angin Ke Lantai Jembatan

Gbr 4.23 Transfer Beban Angin Ke Lantai Jembatan

PEW

Gbr. 4.24 Eksentrisitas Beban Angin Pada Fondasi Abt-2

Beban angin tambahan yang meniup bidang samping kendaraan : TEW = 0.0012*Cw*(Vw)2 = 1,837 kN/m Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi h = 2.00 m di atas lantai jembatan. Jarak antara roda kendaraan x = 1.75 m Gaya pada abutment akibat transfer beban angin ke lantai jembatan, PEW = 2 * [ 1/2*h / x * TEW ] * L/2 = 43.87 kN Eksentrisitas beban thd. Fondasi, e = - Bx/2 + b1 + b2/2 = - 0.40 Momen pada fondasi akibat tranfer beban angin, MEW = PEW * e = - 17.548 kN

4.2.9 Beban Gempa / Earthquake Effects ( EQ ) Beban gempa tergolong dalam aksi lingkungan seperti pengaruh lainya yang timbul akibat temperatur, angin, aliran air, dan penyebab - penyebab alamiah lainnya.

IV- 18


4.2.9.1 Beban Gempa Statik Ekivalen Beban gempa rencana dihitung dengan rumus : TEQ = Kh * I * Wt

dengan, Kh = C * S

TEQ = Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN) Kh = Koefisien beban gempa horisontal I Wt

= Faktor kepentingan = Berat total jembatan yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan = PMS + PMA kN

C

= Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah

S

= Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi gempa (daktilitas) dari struktur jembatan.Waktu getar struktur dihitung dengan rumus : T =2*

g

*

[ WTP / ( g * KP ) ]

= percepatan grafitasi (= 9.8 m/det2)

KP = kekakuan struktur yang merupakan gaya horisontal yg diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan (kN/m) WTP = PMS (struktur

atas) +

1/2*PMS (struktur

bawah)

Gbr 4.25 Bagan Waktu Getar Gempa IV- 19


a) Beban Gempa Arah Memanjang Jembatan (Arah x ) Tinggi badan abutment, Lb = 2.58 m Ukuran penampang badan abutment,

b = By = 15.00 m h = tb = 0.8 m

Inersia penampang badan abutment, Ic = 1/ 12 * b * h3 = 0.64 m4 Mutu beton, K – 300

fc' = 0.83 * K / 10 = 24.9 MPa

Modulus elastis beton, Ec = 4700 *

fc' = 23453 MPa Ec = 23452953 kPa

Kp = 3 * Ec * Ic / Lb3 = 2622042 kN/m

Nilai kekakuan,

g = 9.8 m/det2

Percepatan grafitasi, Berat sendiri struktur atas,

PMS (str atas) = 5,946.40 kN PMS (str bawah) = 6,031.75 kN

Beban sendiri struktur bawah, Berat total struktur,

WTP = PMS (str atas) + 1/2*PMS (str bawah) = 8,962.27 kN

Waktu getar alami struktur, T = 2 *

*

[ WTP / ( g * KP ) ]

= 0.11734 detik

Gbr 4.26 Peta Wilayah Gempa IV- 20


Untuk daerah Bandung, Jawa Barat kondisi tanah dasar termasuk sedang (medium). Lokasi di wilayah gempa 3. Lihat Gbr. 4 .26. Koefisien geser dasar, C = 0.18 Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis beton bertulang, maka faktor jenis struktur S = 1.0 * F dengan, F = 1.25 - 0.025 * n dan F harus diambil

1 F = faktor perangkaan,

n = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral. n = 1 maka : F = 1.25 - 0.025 * n = 1.225 S = 1.0 * F = 1.225 Koefisien beban gempa horisontal, Kh = C * S = 0.2205 Untuk jembatan yang memuat > 2000 kendaraan / hari, jembatan pada jalan raya utama atau arteri,dan jembatan dimana terdapat route alternatif, maka diambil faktor kepentingan: I = 1.0 Gaya gempa,

TEQ = Kh * I * Wt = 0.2205 *Wt

C*S*I*Wt STRUKTUR ATAS

Gbr 4.27 Penampang Abutment -2

IV- 21


Tabel 4.9 Momen Inersia Abt - 2 No

Nama

1 2 3

Abutment Wing Wall Tanah

Momen Inersia Abt - 2 x y 2.511 1.580 3.850 3.487 3.999 3.491

Tabel 4.10 Distribusi Beban Gempa Abutment - 2 Berat Wt (kN) Struktur Atas PMS 5,946.40 PMA 768.36 Abutment - 2 3942.00 1 Wing Wall 130.94 2 Tanah 1958.80 3 TEQ No

TEQ (kN)

Uraian lengan terhadap titik 0

1,311.18 169.42

Besar y (m)

H = 5.53 H = 5.54

-5.53 -5.53

-7250.83 -936.91

869.21

Inersia y = 1.58

-1.58

-1373.35

28.87

Inersia y = 3.49

-3.487

-100.68

431.92 2,810.60

Inersia y = 3.99

-3.99 MEQ

-1723.34 -11385.11

Letak titik tangkap gaya horizontal gempa, yEQ = MEQ / TEQ = - 4.05 m b)

Beban Gempa Arah Melintang Jembatan (Arah y ) Inersia penampang breast wall, Ic = 1/ 12 * h * b3 = 225 m Nilai kekakuan, Kp = 3 * Ec * Ic / Lb3 Waktu getar alami struktur, T = 2 *

= 6.13E+09 kN/m *

[ WTP / ( g * KP ) ]

= 0.11734 detik Koefisien geser dasar,

C = 0.18

Faktor tipe struktur,

S = 1.3 * F = 1.225

Koefisien beban gempa horisontal

Kh = C * S = 0.2205

Faktor kepentingan, Gaya gempa,

MEQ ( kNm)

I = 1.0 TEQ = Kh * I * Wt = 0.2205 * Wt

Berat sendiri (struktur atas + struktur bawah),

IV- 22

PMS = 11,978.15 kN


Beban mati tambahan,

PMA = 1,536.71 kN

Beban mati total,

Wt = PMS + PMA = 13,514.86 kN

Beban gempa arah melintang jembatan,TEQ = Kh * I * Wt = 2,980.02 kN Momen pada fondasi akibat beban gempa, MEQ = TEQ * YEQ = -12,069.08 kNm

4.2.9.2 Tekanan Tanah Dinamis Akibat Gempa

Gaya gempa arah lateral akibat tekanan tanah dinamis dihitung dengan menggunakan koefisien tekanan tanah dinamis ( KaG) sebagai berikut :

= tan-1(Kh) KaG = cos2( ' - ) / [ cos2 * { 1 +

(sin ' *sin ( ' – ) ) / cos } ]

KaG = KaG – Ka Tekanan tanah dinamis, p = Hw * ws * KaG kN/m2

H = 5.53 m By = 15.00 m TEQ

Kh = 0.22050 ' = 0.320253 rad Ka = 0.521136 ws = 17.2 kN/m = tan-1 (Kh) = 0.21703 2

cos ( ' - ) = 0.989382

Gbr 4.28 Penampang Tekanan Tanah Dinamis Pada Abutment -2

IV- 23


cos2 *{ 1 + KaG = cos2 ( ' - ) / [ cos2 *{ 1 +

(sin ' *sin ( ' - ) )/cos } = 1.129516 (sin ' *sin ( ' - ) )/cos } ] = 0.875935 KaG = KaG - Ka = 0.354799

Gaya gempa lateral, TEQ = 1/2 * H2 * ws * KaG * By = 1,399.65 kN Lengan terhadap Fondasi,

yEQ = 2/3 * H = - 3,68 m

Momen akibat gempa,

MEQ = TEQ * yEQ = - 5160.07 kNm

4.2.10 Gesekan Pada Perletakan (FB)

Koefisien gesek pada tumpuan yang berupa elastomer, µ = 0.18. Gaya gesek yang timbul hanya ditinjau terhadap beban berat sendiri dan beban mati tambahan. Reaksi abutment akibat :

TFB

Gbr 4.29 Penampang Gesekan Pada Perletakan Abutment -2

Berat sendiri struktur atas, PMS = 5,946.40 kN Beban mati tambahan, PMA = 768.36 kN Reaksi Abutment akibat beban tetap : PT = PMS + PMA = 6,714.76 kN Gaya gesek pada perletakan, TFB = µ * PT = 1,208.65 kN Lengan terhadap fondasi, YFB = - 4.08 m Momen pada fondasi akibat gempa, MFB = TFB * yFB = -4,931.31 kNm Lengan terhadap Breast wall, Y'FB = - 2.58 m Momen pada Breast wall akibat gempa, MFB = TFB * y'FB = - 3,118.33 kNm

IV- 24


4.3 Kombinasi Beban Kerja 4.3.1 Rekapitulasi Beban Kerja Pada Jembatan Tabel 4.11 Rekapitulasi Beban Kerja Pada Abutment - 2 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11

Aksi / Beban Aksi Tetap Berat sendiri Beban mati tambahan Tekanan tanah Beban Lalu-lintas Beban lajur "D" Beban pedestrian Gaya rem Aksi Lingkungan Temperatur Beban angin Beban gempa Tekanan tanah dinamis Aksi Lainya Gesekan

Kode

Vertikal P (kN)

MS MA TA

11892.80 1536.71

TD TP TB

793.19 161.99

ET EW EQ EQ

Horizontal Tx Ty (kN) (kN)

2501.96

777.83 -307.34 -5930.09

250.00

-317.28 -64.80 -1007.50

26.64 43.87 2810.60 1399.65

87.08 2980.02

1208.65

FB

Momen Mx (kNm)

-108.70 -17.54 -11385.11 -5160.07 -4931.31

4.3.2 Kombinasi Beban Kerja Pada Jembatan Untuk kombinasi beban pada jembatan menggunakan aksi kombinasi pembebanan sesuai peraturan yang berlaku, seperti : 1. Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, 1992 (PPTJ-1992), Departemen Pekerjaan Umum, Dirjen Bina Marga, Direktorat Bina Program Jalan. 2. SNI T-02-2005: Pembebanan Untuk Jembatan Tabel 4.12 Tabel PerKombinasi Pembebanan Jembatan

IV- 25

My (kNm)

575.97 -12069.08


a) Kombinasi Beban Kerja – 1 Tabel 4.13 Tabel Kombinasi Pembebanan -1 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Kode

Vertikal P (kN)

MS MA TA

11892.80 1536.71

TD TP TB

793.19 161.99


Momen Mx (kNm)

My (kNm)

777.83 -307.34 -5930.09

2501.96

-317.28 -64.80

ET EW EQ EQ FB

Beban Total

14384.69

2501.96

0.00

-5841.68

0.00

b) Kombinasi Beban Kerja – 2 Tabel 4.14 Tabel Kombinasi Pembebanan - 2 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Kode

Vertikal P (kN)

MS MA TA

11892.80 1536.71

TD TP TB

793.19 161.99

ET EW EQ EQ FB Beban Total


2501.96

777.83 -307.34 -5930.09

250.00

-317.28 -64.80 -1007.50

43.87

14428.56

IV- 26

Momen Mx (kNm)

2751.96

My (kNm)

87.08

-17.54

575.97

87.08

-6866.72

575.97


c) Kombinasi Beban Kerja – 3 Tabel 4.15 Tabel Kombinasi Pembebanan - 3 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Vertikal P (kN)

Kode

MS MA TA

11892.80 1536.71

TD TP TB

793.19 161.99

ET EW EQ EQ


2501.96

777.83 -307.34 -5930.09

250.00

-317.28 -64.80 -1007.50

43.87

FB Beban Total

14428.56

Momen Mx (kNm)

1208.65 3960.61

My (kNm)

87.08

-17.54

575.97

87.08

-4931.31 -11798.03

575.97

d) Kombinasi Beban Kerja – 4 Tabel 4.16 Tabel Kombinasi Pembebanan - 4 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Vertikal P (kN)

Kode

MS MA TA

11892.80 1536.71

TD TP TB

793.19 161.99


2501.96

777.83 -307.34 -5930.09

250.00

-317.28 -64.80 -1007.50

26.64

ET EW EQ EQ

43.87

FB Beban Total

14428.56

IV- 27

Momen Mx (kNm)

1208.65 3987.25

My (kNm)

87.08

-108.70 -17.54

575.97

87.08

-4931.31 -11906.73

575.97


e)

Kombinasi Beban Kerja – 5

Tabel 4.17 Tabel Kombinasi Pembebanan - 5 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Kode

MS MA TA

Vertikal P (kN)


11892.80 1536.71

Momen Mx (kNm)

My (kNm)

777.83 -307.34

TD TP TB ET EW EQ EQ FB Beban Total

13429.51

2810.60 1399.65

2980.02

-11385.11 -5160.07

-12069.08

4210.25

2980.02

-16074.69

-12069.08

4.3.2 Rekapitulasi Kombinasi Beban Kerja Pada Jembatan Tabel 4.18 Tabel Rekapitulasi Kombinasi Pembebanan No

1 2 3 4 5

Kombinasi Beban

Kombinasi Beban-1 Kombinasi Beban-2 Kombinasi Beban-3 Kombinasi Beban-4 Kombinasi Beban-5

Tegangan Berlebih

0% 25% 25% 40% 50%

Vertikal P (kN)

14384.69 14428.56 14428.56 14428.56 13429.51

IV- 28

Horizontal Tx (kN)

2501.96 2751.96 3960.61 3987.25 4210.25

Momen

Ty (kN)

Mx (kNm)

0.00 87.08 87.08 87.08 2980.02

-5841.68 -6866.72 -11798.03 -11906.73 -16074.69

My (kNm)

0.00 575.97 575.97 575.97 -12069.08


4.3.3 Analisa Beban Ultimit Pada Pile Cap Jembatan a) Kombinasi Beban Ultimit – 1 Tabel 4.19 Tabel Kombinasi Beban Ultimit - 1 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Faktor Beban

Vertikal P (kN)

1.30 2.00 1.25

15460.64 3073.42

2.00

1586.38

Momen

Ty (kN)

-2015.00

31.97 52.64

20173.08

My (kNm)

-634.55 500.00

1.20 1.20

Mx (kNm)

1011.18 -614.68 -7412.61

3127.45

2.00

Beban Total

Horizontal Tx (kN)

3659.42

104.50

-130.44 -21.05

691.16

104.50

-9817.15

691.16

b) Kombinasi Beban Ultimit – 2 Tabel 4.20 Tabel Kombinasi Beban Ultimit - 2 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Faktor Beban

Vertikal P (kN)

1.30 2.00 1.25

15460.64 3073.42

2.00 2.00 2.00

1586.38 323.98

1.00

20444.42

IV- 29

Momen Mx (kNm)

3127.45

1011.18 -614.68 -7412.61

500.00

-634.55 -129.60 -2015.00

31.97

1.20

Beban Total


1208.65 4868.07

My (kNm)

-130.44

0.00

-4931.31 -14857.02

0.00


c) Kombinasi Beban Ultimit – 3

Tabel 4.21 Tabel Kombinasi Beban Ultimit - 3 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Vertikal P (kN)

Faktor Beban 1.30 2.00 1.25

15460.64 3073.42

2.00

1586.38


-634.56 500.00

52.64

1.20

1.00

Beban Total

20173.08

My (kNm)

1011.18 -614.68 -7412.61

3127.45

2.00

Momen Mx (kNm)

1208.65 4836.10

-2015.00

104.50

-21.05

691.16

104.50

-4931.31 -14618.03

691.16

d) Kombinasi Beban Ultimit – 4

Tabel 4.22 Tabel Kombinasi Beban Ultimit - 4 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11


Faktor Beban

Vertikal P (kN)

1.30 2.00 1.25

15460.64 3073.42

2.00 2.00 2.00

1586.38 323.98

3127.45

500.00

-634.56 -129.60 -2015.00

52.64

20497.06

IV- 30

Momen Mx (kNm)

1011.18 -614.68 -7412.61

31.97

1.20 1.20

Beban Total


3659.42

My (kNm)

104.50

-130.44 -21.05

691.16

104.50

-9946.76

691.16


e) Kombinasi Beban Ultimit – 5 Tabel 4.23 Tabel Kombinasi Beban Ultimit - 5 No A 1 2 3 B 4 5 6 C 7 8 9 10 D 11



Vertikal P (kN)

Faktor Beban

15460.64 3073.42

1.30 2.00 1.25

Beban Total

18534.06

My (kNm)

1011.18 -614.68 -7412.61

3127.45

1.00 1.00

Momen Mx (kNm)

2810.60 1399.65

2980.02

-11385.11 -5160.07

-12069.08

7337.70

2980.02

-23561.29

-12069.08

4.3.4 Rekapitulasi Beban Ultimit Pada Pile Cap Jembatan Tabel 4.24 Tabel Rekapitulasi Beban Ultimit Pile Cap No

1 2 3 4 5

Kombinasi Beban

Kombinasi Beban-1 Kombinasi Beban-2 Kombinasi Beban-3 Kombinasi Beban-4 Kombinasi Beban-5

Horizontal

Vertikal P (kN)

Tx (kN)

21870.42 22141.76 21870.42 22194.40 18645.02

IV- 31

3659.42 4868.02 4836.05 3659.42 7337.27

Momen

Ty (kN)

104.50 0.00 104.50 104.50 2980.02

Mx (kNm)

My (kNm)

-9817.16 -14856.79 -14617.80 -9946.76 -23561.30

691.16 0.00 691.16 691.16 -12069.08


4.4 Pengecekan Daya Dukung Fondasi Pada Abt- 2 Pada Desain Awal

Pengecekan daya dukung fondasi Abt - 2 pada desain awal ini bertujuan untuk mengecek apakah desain awal tersebut dengan menggunakan data tanah yang baru Bore Hole-1 (BH-1), apakah mampu mampu memenuhi aspek stabilitas fondasi dimana harus memenuhi aspek perencanaan darisegi : 1. Daya dukung fondasi 2. Penurunan (settlement)

Dimana dengan kedalaman rencana tiang bore pile pada kedalaman 12 m sesuai desain awal dan jenis fondasi yang digunakan yaitu tiang bore pile dengan diameter 100 cm lihat Tabel 4.25 dan Gbr 4.30 mengenai data fondasi. Bilamana dari hasil pengecekan desain foundasi awal tersebut khususnya fondasi Abt-2 tidak mampu menopang dan menyalurakan beban struktur di atasnya dengan baik secara teknis harus dilakukan review desain.

IV- 32


Tabel 4.25 Data Fondasi Jembatan Desain Awal Mutu beton Kuat tekan beton, Mutu baja tulangan, Tegangan leleh baja,

Bahan / Material Fondasi K= 300 fc' = 24.9 Mpa U= 39 fy = 390 Mpa

Fondasi (End Bearing) Berat volume tanah : ws = 18.0 kN/m3 sudut gesek dalam : 6.58 kN/m2 c= 0.866 kohesi tanah :

Modulus elastis beton, Berat beton bertulang,

Ec = wc =

23453 Mpa kN/m2 24

Lebar arah x, Lebar arah y, Depan,

Bx = By = L1 =

Dimensi Pile Cap 5.00 m Tebal, 15.00 m Belakang 2.05 m

H1= L2=

1.50 2.15

m m

L= a=

12.00 1.50

m m

Dimensi Tiang Bore Pile Diameter, D= 1.00 m Panjang, Jarak pusat tiang terluar terhadap sisi luar Pile Cap,

Jumlah baris tiang bor, Jumlah tiang bor dalam 1 baris, Jumlah antara tiang bor arah x, Jumlah antara tiang bor arah y,

Data Susunan Tiang Bore Pile ny = nx = X= Y=

5 3 3.00 3.00

Buah Buah m m

Gbr 4.30 Perletakan Titik Bore Pile Pada Desain Awal Abutment -2

IV- 33


Gbr 4.31 Data Tanah Baru BH-1 Tabel 4.26 Stratifikasi Tanah di Abt-2 No 1 2 3 4

Properties Tanah Tanah Timbunan Layer 1 Layer 2 Layer 3

Kedalaman (m)

0.00-1.50 1.50-7.00 7.00-13.00 13.00-20.00

IV- 34

γ (kN/m³)

17.00 11.80 12.50 14.00

γ

µ

(kN/m³)

18.00 14.50 16.50 17.00

0.25 0.25 0.25 0.25

30 ° 7° 25 ° 40 °


4.4.1 Pengecekan Kapasitas Daya Dukung Tiang Tunggal Dalam pengecekan daya dukung tiang ini menggunakan berbagai jenis perhitungan berdasarkan pada ; a) Data Lapangan b) Data Lab c) Kekuatan Bahan Dengan maksud agar bisa melihat perbandingan dan rata - rata kewajaran hasil dari perhitungan daya dukung tiang tunggal, dan yang akan diambil adalah kapasitas daya dukung yang terkecil agar daya dukung tersebut lebih aman.

a) Berdasarkan Data Lapangan • Kapasitas Daya Dukung Ultimit Netto Tiang Tunggal q ult = Qp + Qs -Wp L= L = Panjang Tiang, D= D = Diameter Tiang, n = NSPT rata-rata sepanjang tiang, n = (6+8+11+18+26+32)/6 = Nb = Nb = NSPT Ujung Tiang,

12.00 1.00 16.83 32

m t/m2

As = 1/ 4* *D2 = p = *D = Wp = L* As * wc =

0.785 3.14 22.608

m2 m2 Ton

As = Luas penampang tiang bor, p = Luas Selimut tiang, Wp = Berat Tiang Qp = 40 * Nb * As Qs = 0,1 * n * p q ult = Qp + Qs -Wp SF = Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,

Qp = Qs = q ult = 987.48 Ton = SF = Pijin = A*qult / SF =

IV- 35

1004.80 5.29 9874.78 3 3291.59

Ton Ton kN kN


• Menurut Meyerhoff (Data Pengujian SPT) qult = 40 * N' ( dalam Ton/m2 ) dengan, N' = nilai SPT terkoreksi, Nilai SPT hasil pengujian, N= 32 pukulan/30 cm Nilai SPT terkoreksi, N' = 15 + 1/2*( N - 15) = 23.5 pukulan/30 cm 2 qult = 40 * N', qult = 940 Ton/m2 = 9400 kN/m 2 Luas penampang tiang bor, A = 1/4* * D2 = 0.785 m Angka aman, SF = 3 Daya dukung ijin tiang bor, Pijin = A*qult / SF = 2459.67 kN

• Menurut Bagement (Data Pengujian CPT) Pijin = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 qc = nilai konus rata-rata,

qc = SPT/4 =

qf = nilai hambatan lekat rata-rata

qf =

As = luas penampang tiang bor, K = keliling penampang tiang bor , L = panjang tiang bor, Daya dukung ijin tiang bor,

2 80 kg/cm 2 0.5 kg/cm

qc =

8000

kN/M2

qf =

50

kN/M2

As = 0.785 K = * D = 3.14 L= 12 Pijin = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 = 2470.13

m2 m2 m kN

b) Berdasarkan Data Lab

• Menurut Terzaghi Dan Thomlinson (Pengujian Lab) q ult = 1.3 * C * Nc +

* Df * Nq + 0.6 * * R * N

Df = Kedalaman tiang bor R = jari-jari penampang tiang bor

Df = L = R=D/2=

12.00 0.5

Parameter kekuatan tanah di ujung tiang bor (End Bearing) : = berat volume tanah, = = sudut gesek dalam, = (dari tabel korelasi SPT ke ) = c = kohesi, c=

m m

kN/m3 ° kN/m2

18.0 35 0.866

Faktor daya dukung menurut Thomlinson : Nc = (228 + 4.3* ) / (40 - ) Nq = (40 + 5* ) / (40 - ) N = (6* ) / (40 - )

= = =

q ult = 1.3 * C * Nc + * Df * Nq + 0.6 * * R * N = Angka aman, SF = Daya dukung ijin tiang bor, Pijin = A * qult/ SF = IV- 36

75.70 43.00 42.00 9385.82 3 2455.96

kN/m2 kN


c) Berdasarkan Kekuatan Bahan

Kuat tekan beton, Tegangan ijin beton,

fc' = fc = 0.3 * fc' *1000 =

24.9 7470

MPa kN/m2

A = 1/ 4* *D2 = 0.785 L = 12.00 W = A * L * wc = 226.08 Pijin = A * fc - W = 5637.87

Luas penampang tiang bor, Panjang tiang bor, Berat tiang, Daya dukung ijin tiang bor,

m2 m kN kN

4.4.2 Rekap Daya Dukung Aksial Tiang Bor Tabel 4.27 Rekapitulasi Daya Dukung Aksial Tiang Desain Awal No

Uraian Daya Dukung Aksial Tiang Bor

P (kN)

1 2 3 4 5

Berdasarkan persamaan daya dukung tiang Berdasarkan kekuatan bahan Pengujian Lab. Hasil boring (Terzaghi dan Thomlinson) Pengujian SPT (Meyerhoff) Pengujian CPT (Bagement) Daya Dukung Aksial Terkecil P =

3291.59 5637.87 2455.96 2459.67 2470.13 2455.96

kN

Dari rekapitulasi berbagai hasil perhitungan daya dukung dimana pengujian SPT (meyerhoff) dalam hal ini lebih kecil dari perhitungan yang lain maka daya dukung aksial tiang yang diambil adalah ; P = 2455.96 kN.

4.4.3 Pengecekan Daya Dukung Tiang Kelompok a) Efisiensi kelompok tiang bor (menurut BDM) Jumlah baris tiang bor, Jumlah tiang bor dlm. satu baris, Jarak antara tiang bor : Jarak antara tiang bor terkecil : Diameter tiang bor,

ny = 5 nx = 3 X = 3.00 m S = 2.10 m D = 1.00 m

Y=

1.5

m

Efisiensi kelompok tiang bor : Ef = [ 2*(ny + nx - 2)*S + 4*D ] / ( *D*ny*nx) =

0.6200

Pijin = P * Ef =

1522.59

kN

Diambil daya dukung aksial ijin tiang bor : Pijin =

1520.00

kN

IV- 37


b) Pengecekan Daya Dukung Tiang Keseluruhan P ijin = Daya dukung aksial ijin tiang bor, P ijin

= 1,520.00 kN

N

= Jumlah tiang bor,

N

= 14 Buah

Pv

= Beban Total Vertikal,

Pv

= 22,194.40 Kn

Pv < ( P ijin x N ) 22,194.4 kN < (1,520.00 kN x 14 buah) 22,194.4 kN > 21,280.00 kN……( tidak aman ) Beban total vertikal lebih besar dari daya dukung aksial tiang bor jadi tiang bor tidak memadai untuk memikul beban aksial struktur yang dipikulnya.

4.4.4 Perhitungan Penurunan (Setlement) Kelompok Tiang Kondisi tanah pada fondasi merupakan merupakan jenis tanah berpasir, maka perhitungan penurunan (setlement) menggunakan perhitungan penurunan elastis dengan data dari NSPT. Sg(e) = Nx = Ny = Bg = Bx = Lg = By = Ncorr =

5 3 5.00 15.00 32.00

tiang tiang m m

A gross = Qa = L= I= q=

( Bx ) x ( By ), P ijin, Panjang Tiang, 1- L/8 Bg Qa/ (Lg x Bg) ,

A gross = 75.00 m2 Qa = 1680.00 kN L = 12.00 m I= 0.70 q= 22.40

Sg(e) =

Sg(e) = = Sg(e) =

IV- 38

1.008 0.100 0.100

mm cm cm < 7,5 cm ( izin)


Dengan demikian dari hasil perhitungan penurunan kelompok tiang yang relatif kecil maka fondasi tersebut cukup memadai menahan penurunan yang dipikulnya, tetapi pada pengecekan daya dukung aksial tiang beban total vertikal lebih besar dari daya dukung aksial tiang bor jadi tiang bor tidak memadai untuk memikul beban aksial struktur yang dipikulnya.

Maka tiang pada Abt-2 perlu ditambah jumlah dan kedalaman tiang perlu diperpanjang karena di kedalaman 12 m NSPT = 32 dan masih belum menyentuh tanah keras. Jadi dicoba dengan kedalaman 20 m dengan NSPT = 48 dengan kondisi tanah cukup keras.

4.5

Perencanaan Daya Dukung Fondasi Pada Abt- 2 Pada Desain Rencana Alternatif – 2

Dari hasil pengecekan Abt-2 pada desain awal yang secara daya dukung aksial tidak mampu menahan beban yang ada maka, penulis mencoba merencanakan Desain Alternatif-2 pada fondasi Abt – 2. Dimana desain kedalaman rencana tiang bore pile pada kedalaman 20 m dengan nilai NSPT = 48 dan jenis fondasi yang digunakan yaitu tiang bore pile dengan diameter 100 cm lihat table 4.28 dan Gbr 4.32 mengenai data fondasi.

IV- 39


Tabel 4.28 Data Fondasi Jembatan Desain Alternatif-2 Mutu beton Kuat tekan beton, Mutu baja tulangan, Tegangan leleh baja, Modulus elastis beton, Berat beton bertulang,

Bahan / Material Fondasi K= 300 fc' = 24.9 Mpa U= 39 fy = 390 Mpa Ec = 23453 Mpa kN/m2 wc = 24

Lebar arah x, Lebar arah y, Depan,

Bx = By = L1 =

Fondasi (End Bearing) Berat volume tanah : ws = 18.0 kN/m3 sudut gesek dalam : 6.58 kN/m2 c= 0.866 kohesi tanah :

Dimensi Pile Cap 7.00 m Tebal, 15.00 m Belakang 2.05 m

H1= L2=

1.50 4.15

m m

L= a=

20.00 1.00

m m

Dimensi Tiang Bore Pile Diameter, D= 1.00 m Panjang, Jarak pusat tiang terluar terhadap sisi luar Pile Cap, Data Susunan Tiang Bore Pile Jumlah baris tiang bor, Jumlah tiang bor dalam 1 baris, Jumlah antara tiang bor arah x, Jumlah antara tiang bor arah y,

ny = nx = X= Y=

5 4 3.00 3.00

Buah Buah m m

Gbr 4.32 Rencana Perletakan Titik Bore Pile Di Abt-2 Pada Desain Alternatif-2

IV- 40


Gbr 4.33 Data Tanah BH-1

Tabel 4.29 Stratifikasi Tanah di Abt-2 No 1 2 3 4

Properties Tanah Tanah Timbunan Layer 1 Layer 2 Layer 3

Kedalaman (m)

0.00-1.50 1.50-7.00 7.00-13.00 13.00-20.00

IV- 41

γ (kN/m³)

17.00 11.80 12.50 14.00

γ

µ

(kN/m³)

18.00 14.50 16.50 17.00

0.25 0.25 0.25 0.25

30 ° 7° 25 ° 40 °


4.5.1 Pengecekan Kapasitas Daya Dukung Tiang Tunggal Seperti dalam pengecekan daya dukung tiang pada desain awal, pada perencanaan daya dukung tinag pada desain alternatif-2 juga pengecekan daya dukung tiang ini menggunakan berbagai jenis perhitungan berdasarkan pada ; a) Data Lapangan b) Data Lab c) Kekuatan Bahan Dengan maksud yang sama agar bisa melihat perbandingan dan rata - rata kewajaran hasil dari perhitungan daya dukung tiang tunggal, yang nantinya akan diambil adalah kapasitas daya dukung yang terkecil agar daya dukung tersebut lebih aman.

a) Berdasarkan Data Lapangan

• Kapasitas Daya Dukung Ultimit Netto Tiang Tunggal q ult = Qp + Qs -Wp L = Panjang Tiang, L= D = Diameter Tiang, D= n = NSPT rata-rata sepanjang tiang, n = (6+8+11+18+26+32+29+34+45+48)/10 = Nb = NSPT Ujung Tiang, Nb = 2

As = Luas penampang tiang bor, p = Luas Selimut tiang, Wp = Berat Tiang

As = 1/ 4* *D = p = *D = Wp = L* As * wc =

Qp = 40 * Nb * As Qs = 0,1 * n * p q ult = Qp + Qs -Wp SF = Angka aman, Daya dukung ijin tiang bor,

q ult =

IV- 42

Qp = Qs = 1477.59 Ton = SF = Pijin = A*qult / SF =

20.00 1.00 25.70

m t/m2

48 0.785 3.14 37.68

m2 m2 Ton

1507.20 8.07 14775.90 3 4925.30

Ton Ton kN kN


• Menurut Meyerhoff (Data Pengujian SPT)

= 40Ton/m2 * N' ( dalam Ton/m2 ) dengan, N' = nilai SPT terkoreksi, qult = 40 * N'qult ( dalam ) dengan, Nilai SPT hasil pengujian, N= 48 pukulan/30 cm Nilai SPT terkoreksi, N' = 15 + 1/2*( N - 15) = 31.5 pukulan/30 cm qult = 40 * N', kN/m2 qult = 1260 Ton/m2 = 12600 Luas penampang tiang bor, m2 A = 1/4* * D2 = 0.785 Angka aman, SF = 3 Daya dukung ijin tiang bor, Pijin = A*qult / SF = 3297.00 kN • Menurut Bagement (Data Pengujian CPT) Pijin = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 2 qc = SPT/4 = 120 kg/cm 2 qf = nilai hambatan lekat rata-rata qf = 0.5 kg/cm As = luas penampang tiang bor,

qc = nilai konus rata-rata,

K = keliling penampang tiang bor , L = panjang tiang bor, Daya dukung ijin tiang bor,

qc =

12000

kN/M2

qf = As =

50 0.785

kN/M2 m2

2 * D = 3.14 m L= 20 m Pijin = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 = 3768.00 kN

K=

b) Berdasarkan Data Lab

• Menurut Terzaghi dan Thomlinson (Pengujian Lab) q ult = 1.3 * C * Nc +

* Df * Nq + 0.6 * * R * N

Df = Kedalaman tiang bor R = jari-jari penampang tiang bor

Df = L = R=D/2=

20.00 0.5

m m

Parameter kekuatan tanah di ujung tiang bor (End Bearing) : = berat volume tanah, = sudut gesek dalam, = (dari tabel korelasi SPT ke

= ) =

18.0 36

c = kohesi,

c=

0.866

kN/m3 ° kN/m2

Faktor daya dukung menurut Thomlinson : Nc = (228 + 4.3* ) / (40 - ) = = Nq = (40 + 5* ) / (40 - ) N = (6* ) / (40 - ) = q ult = 1.3 * C * Nc + * Df * Nq + 0.6 * * R * N = SF = Angka aman, Pijin = A * qult/ SF = Daya dukung ijin tiang bor,

IV- 43

95.70 55.00 54.00 19923.94 3 5213.43

kN/m2 kN


c) Berdasarkan Kekuatan Bahan

Kuat tekan beton, Tegangan ijin beton,

fc' = fc = 0.3 * fc' *1000 = A = 1/ 4* *D2 = L = W = A * L * wc = Pijin = A * fc - W =

Luas penampang tiang bor, Panjang tiang bor, Berat tiang, Daya dukung ijin tiang bor,

24.9 7470 0.785 20.00 376.8 5487.15

MPa kN/m2 m2 m kN kN

4.5.2 Rekap Daya Dukung Aksial Tiang Bor Tabel 4.30 Rekapitulasi Daya Dukung Aksial Tiang Desain Alternatif - 2 No

Uraian Daya Dukung Aksial Tiang Bor

P (kN)

1 2 3 4 5

Berdasarkan persamaan daya dukung tiang Berdasarkan kekuatan bahan Pengujian Lab. Hasil boring (Terzaghi dan Thomlinson) Pengujian SPT (Meyerhoff) Pengujian CPT (Bagement) Daya Dukung Aksial Terkecil P =

4925.30 5487.15 5213.43 3297.00 3768.00 3297.00

kN

Dari rekapitulasi berbagai hasil perhitungan daya dukung dimana pengujian SPT

(meyerhoff) d alam hal ini lebih kecil dari perhitungan yang lain maka daya dukung aksial tiang yang diambil adalah ; P = 3297.00 kN. 4.5.3 Pengecekan Daya Dukung Tiang Kelompok a) Efisiensi kelompok tiang bor (menurut BDM) Jumlah baris tiang bor, Jumlah tiang bor dlm. satu baris, Jarak antara tiang bor : Jarak antara tiang bor terkecil : Diameter tiang bor,

ny = 5 nx = 4 X = 3.00 m S = 2.00 m D = 1.00 m

Y=

1.50

m

Efisiensi kelompok tiang bor : Ef = [ 2*(ny + nx - 2)*S + 4*D ] / ( *D*ny*nx) =

0.5096

Pijin = P * Ef =

1680.00

kN

Diambil daya dukung aksial ijin tiang bor : Pijin =

1680.00

kN

IV- 44


b) Pengecekan Daya Dukung Tiang Keseluruhan P ijin = Daya dukung aksial ijin tiang bor, P ijin

= 1,680.00 kN

N

= Jumlah tiang bor,

N

= 18 Buah

Pv

= Beban Total Vertikal,

Pv

= 22,194.40 kN

Pv < ( P ijin x N ) 22,194.4 kN < (1,680.00 kN x 18 buah) 22,194.4 kN < 30,240.00 kN…… (Ok Aman !) Dengan demikian,jumlah tiang 18 buah pada abutment-2 sudah mencukupi untuk menahan gaya aksial sebesar Pv = 22,194.4 kN, dan tiang bore pile pun duduk berada di lapisan tanah keras.

4.5.4 Perhitungan Penurunan (Setlement) Kelompok Tiang Kondisi tanah berpasir,maka

pada fondasi merupakan perhitungan

penurunan

merupakan jenis tanah

(setlement)

menggunakan

perhitungan penurunan elastis dengan data dari NSPT. Sg(e) = Nx = Ny = Bg = Bx = Lg = By = Ncorr = A gross = Qa = L= I= q=

5 4 7.00 15.00 48.00

tiang tiang m m

( Bx ) x ( By ), P ijin, Panjang Tiang, 1- L/8 Bg Qa/ (Lg x Bg) ,

A gross = 105.00 m2 Qa = 1680.00 kN L = 20.00 m I= 0.64 q = 16.00

Sg(e) =

Sg(e) = = Sg(e) =

IV- 45

0.519 0.051 0.051

mm cm cm < 7,5 cm ( izin) …ok


Dengan demikian hasil penurunan kelompok tiang yang relatif kecil maka fondasi tersebut cukup memadai menahan penurunan yang dipikulnya, dan fondasi dengan kedalaman 20 m dengan NSPT = 48 duduk diatas tanah dengan kondisi tanah cukup keras. 4.5.5 Daya Dukung Lateral Ijin Tiang Bor

Kedalaman ujung tiang, Sudut gesek, Panjang tiang bor, Panjang jepitan tiang bor,

La = hp = = L= Ld = 1/3 * L = By = ws =

1.5 36 20 6.67 15.00

m ° m m m 3 18.00 kN/m

Gbr 4.34 Gaya Lateral Tiang Bor Pile Pada Abutment -2

Koefien tekanan tanah pasif,

Kp = tan2 (45° +

/2) =

3.690

Tabel 4.31 Diagram Tekakan Tanah Pasif Efektif

Bag OK FJ EI DH CG

Kedalaman La + Ld = La + 3/4 * Ld = La + 1/2 * Ld = La + 1/4 * Ld = La =

H (m) 8.17 6.50 4.83 3.17 1.50

IV- 46

H*ws*Kp

Bagian

542.43 431.73 321.03 210.33 99.63

0.00 FN = 1/4*FJ EM = 1/2*EI DL = 3/4*DH CG

p (kN/m2) 0.00 107.93 160.52 157.75 99.63


Tabel 4.32 Diagram Perhitungan Gaya Tekakan Tanah Pasif Efektif

Kode F1 F2 F3 F4 F5

L2 = M / F

p1 p2 2 (kN/m ) (kN/m2) 0.00 74.72 74.72 116.24 116.24 124.54 124.54 99.63 99.63 0.00

Panjang Bagian F Lengan Notasi m (kN) Thdp 0 La = 1120.84 1.50 7.17 Ld/4 = 2684.48 1.67 5.83 Ld/4 = 3237.98 1.67 4.17 Ld/4 = 2905.88 1.67 2.50 Ld/4 = 996.30 1.67 1.07 Total F = 10945.46 M=

m (kNm) 8032.67 15659.44 13491.56 7264.69 1069.36 45517.72

L2 =

4.16 m maka : F * ( 2*L2) = H * (L2 + Ld + La) Jumlah momen terhadap titik S : MS = 0 H = Gaya lateral, H = F * ( 2*L2)/(L2 + Ld + La) H= 7386.09 kN ny = Jumlah baris tiang, nx = Jumlah tiang per baris, Gaya lateral satu tiang bor, Angka aman, Daya dukung ijin lateral tiang bor, Diambil daya dukung lateral ijin tiang bor :

ny = nx = h = H / (nx * ny) = SF = hijin = h / SF = h ijin =

5 4 369.30 1.2 307.75 300.00

Buah Buah kN kN kN

4.5.6 Pengecekan Daya Dukung Fondasi Terhadap Kombinasi Beban Kerja. a) Gaya Yang Diterima Tiang Bor.

N = Jumlah Bore Pile, N = 18 Buah By = Lebar Pile Cap Arah y, By = 15 m Bx = Lebar Pile Cap Arah x, Bx = 7 m

MY MX

Gbr 4.35 Denah Perletakan Bore Pile Pada Abutment -2

IV- 47


Tabel 4.33 Diagram Perhitungan Jarak Tiang Bor No 1 2 3 4

X max = X1 = X2 = X3 =

m

3.50 2

3.50 1.50 0.00

Y max =

X32*By =

183.75 33.75 0.00

X2 =

217.50

X1 *By = X22*By =

Y1 = Y2 = Y3 = Y4 =

m

6.00 2

6.00 4.50

Y1 *By = Y22*By =

1.50 0.00

Y32*By = Y42*By =

252.00 141.75 15.75 0.00

Y2 =

409.50

a) Perhitungan Pmax Dan Pmin Pada Satu Tiang Bor Akibat Gaya Aksial Kombinasi Beban Arah x. 2 Pmax = P/n + Mx * X max / X Pmax = P/n - Mx * X max / X2 n = Jumlah titik bor = 18 titik

Tabel 4.34 Diagram Perhitungan Gaya Aksial Maksimum Dan Minimum Yang Diderita Satu Tiang Bor No

Kombinasi Beban Kerja

1 2 3 4 5

Kombinasi - 1 Kombinasi - 2 Kombinasi - 3 Kombinasi - 4 Kombinasi - 5

P

Mx

P/n

(kN) 14384.69 14428.56 14428.56 14428.56 13429.51

(kNm) -5841.68 -6866.72 -11798.03 -11906.73 -16074.69

(kN) 799.15 801.59 801.59 801.59 746.08

Mx*Xmax/ X (kN) -94.00 -110.50 -189.85 -191.60 -258.67

2

Pmax (kN) 705.15 691.09 611.73 609.98 487.41

Pmin (kN) 893.15 912.09 991.44 993.19 1004.76

b) Perhitungan Pmax Dan Pmin Pada Satu Tiang Bor Akibat Gaya Aksial Kombinasi Beban Arah y. 2 Pmax = P/n + Mx * Y max / Y 2 Pmax = P/n - Mx * Y max / Y n = Jumlah titik bor = 18 titik

Tabel 4.35 Diagram Perhitungan Gaya Aksial Maksimum Dan Minimum Yang Diderita Satu Tiang Bor No 1 2 3 4 5

Kombinasi Beban Kerja Kombinasi - 1 Kombinasi - 2 Kombinasi - 3 Kombinasi - 4 Kombinasi - 5

P (kN) 14384.69 14428.56 14428.56 14428.56 13429.51

My (kNm) 0.00 575.97 575.97 575.97 -12069.08

IV- 48

P/n (kN) 799.15 801.59 801.59 801.59 746.08

My*Ymax/ X2 (kN) 0.00 8.44 8.44 8.44 -176.84

Pmax (kN) 799.15 810.03 810.03 810.03 569.25

Pmin (kN) 799.15 793.15 793.15 793.15 922.92


c) Perhitungan hmax Pada Satu Tiang Bor Akibat Gaya Lateral Pada Kombinasi Beban Kerja. hy = Ty / n hx = Tx / n n = Jumlah titik bor = 18 titik Tabel 4.36 Diagram Perhitungan Gaya Lateral Yang Diderita Satu Tiang Bor Kombinasi Beban Tx Ty hx hy No Kerja (kN) (kN) (kN) (kN) 1 Kombinasi - 1 2501.96 0.00 139.00 0.00 2 Kombinasi - 2 2751.96 87.08 152.89 4.84 3 Kombinasi - 3 3960.61 87.08 220.03 4.84 4 Kombinasi - 4 3987.25 87.08 221.51 4.84 5 Kombinasi - 5 4210.25 2980.02 233.90 165.56

h max (kN) 139.00 152.89 220.03 221.51 233.90

d) Tinjauan Seluruh Gaya Aksial Pada Kombinasi Beban 1-5 Arah x .

Tabel 4.37 Diagram Rekapitulasi Gaya Aksial Maksimum Pada Arah X No


1 2 3 4 5


P max (%) 100% 125% 125% 140% 150%

P max (kN) 705.15 691.09 611.73 609.98 487.41

Kontrol Terhadap Daya Dukung ijin (%) < 100%*Pijin < 125%*Pijin < 125%*Pijin < 140%*Pijin < 150%*Pijin

Pijin (kN) 1680.00 2100.00 2100.00 2352.00 2520.00

Keterangan AMAN AMAN AMAN AMAN AMAN

e) Tinjauan Seluruh Gaya Aksial Pada Kombinasi Beban 1-5 Arah y. Tabel 4.38 Diagram Rekapitulasi Gaya Aksial Maksimum Pada Arah Y No


1 2 3 4 5


P max (%) 100% 125% 125% 140% 150%

P max (kN) 799.15 810.03 810.03 810.03 569.25

IV- 49


Pijin (kN) 1680.00 2100.00 2100.00 2352.00 2520.00



f) Tinjauan Seluruh Gaya Lateral Pada Kombinasi Beban 1-5. Tabel 4.39 Diagram Rekapitulasi Gaya Lateral No


1 2 3 4 5


h max (%) 100% 125% 125% 140% 150%

h max (kN) 139.00 152.89 220.03 221.51 233.90


hijin (kN) 300.00 375.00 375.00 420.00 450.00


4.5.7 Analisa Stabilitas Lereng Dengan Program Plaxis Analisa stabilitas lereng pada jembatan Budi Indah ini menggunakan program Finite Element Plaxis dengan tujuan untuk mengecek stabilitas lereng dan faktor keamanan. Pengecekan terpada beberapa kondisi : 1.Kondisi awal (existing), 2.Kondisi pekerjaan galian, 3. Kondisi pekerjaan bore pile ( kondisi awal ), 4. Kondisi pada saat beban lalu lintas bekerja ( kondisi akhir ).

a) Pemodelan Potongan Dan Stratifikasi Tanah. Pomodelan lereng di sini menggambarkan gambar potongan lereng dan

properties tanah per lapisan atau layer berdasarkan dari penyelidikan tanah sekitar yang ada bisa dilihat pada gbr 4.36 dan 4.37.

IV- 50


BH 2

8.00

BH

15.00

BH 1

Gbr 4.36 Potongan Lereng dan Stratifikasi Tanah Di Abt-2

AA

B

B

Gbr 4.37 Potongan Lereng danData Properties Tanah Di Abt-2

IV- 51

Timbunan : γ unsat = 17.0 kN/m³ γ sat = 18.0 kN/m³

µ = 0.25 = 30 °

Layer 1: γ unsat = 11.8 kN/m³ γ sat = 14.5 kN/m³

µ = 0.25 = 7°


µ = 0.25 = 25 °


µ = 0.25 = 40 °


b)

Input Lapisan Dan Properties Tanah Untuk input lapisan dan properties tanah disini diambil dari hasil penyelidikan tanah yang baru yaitu BH,BH 1 dan BH 2 dapat dilihat pada

table 4.40 dan 4.41.

Tabel 4.40 Properties Lapisan Tanah γ unsat ID

Name

γ sat

kx

ky

µ

Eref

cref

[-]

[kN/m²]

[kN/m²]

Type [kN/m³] [kN/m³] [m/day] [m/day]

1

Layer 1

Undrained

11.8

14.5

0.0001

0.0001

0.25

15237

71.7

2

Layer 2

Undrained

12.5

16.5

0.0100

0.0100

0.25

24821

12.0

3

Layer 3

Drained

14.0

17.0

1.0000

1.0000

0.25

28958

10.0

4

Timbunan

Drained

17.0

18.0

1.0000

1.0000

0.25

20000

1.0

5

Abutment

Non-porous

24.0

24.0

0.0000

0.0000

0.30

25330000

57.0

Tabel 4.41 Properties Lapisan Tanah Eincr ID

cincr

yref

T-Strength

[m]

[kN/m^2]

Name

Interface Rinter

[°]

[°]

[kN/m^3] [kN/m^3]

permeability

1

Layer 1

7

0

0

0

0

0

1

Neutral

2

Layer 2

25

0

0

0

0

0

1

Neutral

3

Layer 3

40

0

0

0

0

0

1

Neutral

4

Timbunan

30

0

0

0

0

0

1

Neutral

5

Abutment

80

0

0

0

0

0

1

Neutral

IV- 52


c)

Output / Hasil Perhitungan

1. Output Kondisi Awal

(a)

( b) Gbr 4.38( a ) Deformasi Pada Saat Kondisi Awal ( b ) Displacement Kondisi Awal

Dari hasil pengecekan kondisi awal ( existing ) stabilitas lereng pada

abutment-2 kurang stabil bisa dilihat gambar distribusi tegangan pada lereng tersebut digambar 4.38(b), dengan kondisi bidang kritis lereng yang cukup besar bisa dilihat dari tekstur warna merah yang berada di bawah lereng.

2. Output Pada Saat Galian

( b)

(a) Gbr 4.39( a ) Deformasi Pada Saat Galian Abutment ( b ) Displacement Galian Abutment IV- 53


Untuk hasil pengecekan kondisi galian dapat dilihat gambar distribusi tegangan pada lereng tersebut digambar 4.39 (b), dengan kondisi bidang kritis lereng yang masih sama cukup besar dibandingkan kondisi awal bisa dilihat dari tekstur warna merah yang berada di bawah lereng setelah dilakukan penggalian tanah untuk abutment-2.

3. Output Pada Saat Pekerjaan Bore Pile (Safety Factor Awal )

( b)

(a)

Gbr 4.40 ( a ) Deformasi Pada Saat Pekerjaan Bore Pile (Safety Factor Awal) ( b ) Displacement Pada Saat Pekerjaan Bore Pile (Safety Factor Awal)

Setelah hasil pengecekan dengan kondisi pada saat pekerjaan bore pile dapat dilihat gambar distribusi tegangan pada lereng tersebut digambar 4.40(b), dengan kondisi bidang kritis lereng yang mengecil dibandingkan kondisi awal dan kondisi galian bisa dilihat dari tekstur warna merah yang berada di bawah lereng setelah dilakukan pekerjaan bore pile. Sedangkan untuk kurva

safety factor awal pada bisa di lihat pada Tabel 4.42.

IV- 54


4. Output Beban Lalu-Lintas (Safety Factor Akhir ) B

AA

B

Gbr 4.41 Model Pembebanan Abutment dan Lalu-Lintas

Pembebanan abutment dan lalulintas pada perhitungan safety factor pada saat beban lalu-lintas bekerja sebesar : PA = 22194.4 / 15 = 1479.62 kN/m’ PB

=8

kN/m’

Untuk pemodelan pembebanan abutment dan lalulintas bisa dilihat digambar 4.41 .

( b) (a) Gbr 4.42( a ) Deformasi Pada Saat Beban Lalu-Lintas (Safety Factor Akhir) ( b ) Displacement Pada Saat Beban Lalu-Lintas (Safety Factor Akhir)

IV- 55


Setelah hasil pengecekan dengan kondisi lalu lintas bekerja dapat dilihat gambar distribusi tegangan pada lereng tersebut digambar 4.42( b ), dengan kondisi bidang kritis lereng yang mengecil dibandingkan kondisi awal dan kondisi galian bisa dilihat dari tekstur warna merah yang berada di bawah lereng setelah dilakukan pekerjaan bore pile. Sedangkan untuk kurva safety factor akhir pada bisa di lihat pada Tabel 4.42.

5. Output Kurva Safety Factor Awal Dan Akhir

Sum-Msf 1.7

SF awal = 1.4369

1.6

SF akhir = 1.4257 1.5

1.4

1.3

1.2

1.1

1 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

|U| [m]

Tabel 4.42 Kurva Safety Factor

Dari hasil output plaxis safety factor awal pada saat pekerjaan Bor pile sebesar SF = 1.4369 dan safety factor akhir setelah semua pekerjaan selesai termasuk beban struktur dan beban lalu lintas, SF = 1.4257 dengan demikian stabilitas lereng tersebut masih dalam keadaan aman dan stabil.

IV- 56


6. Output Bending Moment Bore Pile 1-4 .

(a)

(b)

(c)

(d)

Gbr 4.43( a ) Bending Moment Bore Pile 1 = 289.46 kNm/m ( b ) Bending Moment Bore Pile 2 = 65.40 kNm/m ( c ) Bending Moment Bore Pile 3 = 142.73 kNm/m ( d ) Bending Moment Bore Pile 4 = 661.25 kNm/m

Dari hasil output plaxis bending moment bore pile 1 - 4, moment yang terbesar adalah tiang bore pile ke-4 = 661.25 kNm Sehingga kita bisa membandingkan moment maksimum yang terjadi pada bor pile dari perhitungan manual dengan program Plaxis:

IV- 57


Jadi

diambil

1. Perhitungan Manual

= 23564.30 / 18 = 1035.27 kNm,

2. Program Plaxis

= 661.25 kNm,

yang

perhitungan

yang

terbesar

yaitu

dari

perhitungan

manual = 1035.27 kNm

Gbr 4.44 Pengecekan Momen Ultimate Bore Pile Dengan Menggunakan PCACOL

Dengan Bor Pile Diameter 1000 mm Dan Tulangan 16 D 19 mm

Dengan menggunakan bor pile diameter 1000 mm tulangan 16 D 19 mm dicek menggunakan program PCACOL lihat Gbr.4.44 masih mampu menahan momen yang terjadi pada bor pile sebesar = 1520 kN.

Momen ultimate bor pile > Moment yang dibutuhkan 1520 kN > 1035.27 kNm... (Ok Aman!)

IV- 58


4.6 Tinjauan Perbandingan Desain Alternatif-1 Dengan Desain Alternatif-2

a) Perbandingan Berdasarkan Stabilitas Keamanan Lereng

Dari

seluruh

hasil

pengecekan

stabilitas

keamanan

lereng

menggunakan program Plaxis untuk desain alternatif-2 pada Fondasi

abutment-2

nilai safety

factor =1.4257. Sedangkan untuk safety

factor desain alternatif-1 yang diperoleh dari informasi konsultan nilai safety factor = 1.510. Adapun untuk kedua desain tersebut bisa disimpulkan aman dimana safety factor dengan nilai lebih dari 1.25 dinyatakan jarang terjadi longsor dan lereng relatif stabil.

b) Perbandingan Berdasarkan Harga

Setelah desain alternatif-2 dinyatakan aman dan mapu memikul beban-beban yang ada, maka sesuai dengan

tujuan utama dalam

perencanaan desain fondasi alternatif-2 yaitu diharapkan adanya penghematan biaya dan waktu tanpa mengesampingkan keamanan struktur jembatan itu sendiri. Karena itu untuk menjawab hal tersebut maka dibuatlah tinjauan perbandingan antara desain alternatif-1 dengan desain alternatif-2 dengan data perbandingan sebagai berikut :

IV- 59


Tabel 4.43 Rencana Biaya Desain Alternatif-1

#

$ %! + !!!

$ !

"

#

"

$

"

$

$ # " $!!+!!!!

& ' , & '% !& " "

$

* *

# ""(+%$ !!! # %(+.%(!!!

Tabel 4.44 Rencana Biaya Desain Alternatif-2

!

"

#

"

#

!"!!!!

#

$%$ !!!!!

$

&' % !& " "

"

$ $

* *

# %!$%"(!!! # "!)($ (!!!

Catatan : Volume dan harga satuan merupakan perhitungan penulis sendiri

(bukan merupakan harga satuan kontrak).

Dari perbandingan tabel 4.43 dan 4.44 mengenai rencana biaya desain alternatif -1 dan alternatif-2 dimana harga satuan menggunakan harga satuan yang sama didapat selisih penghematan sebesar 56 %.

IV- 60


4.6.1 Rekapitulasi Perbandingan Desain Alternatif-1 Dengan Desain Alternatif-2

Tabel 4.45 Rekapitulasi Tinjauan Perbandingan Desain Alternatif-1 dengan Alternatif-2 Tinjauan Perbandingan No

Rencana Desain

Safety Factor Stabilitas Lereng Safety Factor

Bagan Perbandingan Desain Alternatif 1 & 2

Biaya konstruksi Rp

Bagan Perbandingan Desain Alternatif 1 & 2

1

2,459,845,000

Desain Altenatif - 1

1.510

2

1,075,625,000

Desain Altenatif - 2

1.425

Dari data-data di atas maka bisa disimpulkan adanya penghematan biaya konstruksi untuk desain alternatif-2, sebesar 56 % di bandingkan dengan desain alternatif-1. Serta untuk keamanan stabilitas lereng kedua desain tersebut dinyatakan aman karena melebihi safety factor yang dipersyaratkan sebesar 1.25. Setelah ada penghematan dari segi biaya, maka secara otomatis waktu pelaksanaan pekerjaanpun bisa dihemat karena untuk rencana adanya pier dan portal penghubung antara Abt-2 dan Abt-2‘ pada desain alternatif-1 bisa ditanggulangi dengan hanya satu Abutment (Abt-2) pada desain alternatif-2. Sehingga untuk pencapaian nilai ekonomis yang tinggi terhadap lingkungan maupun terhadap konstruksi itu sendiri bisa tercapai terutama dalam penyelesaian proyek jembatan Budi Indah Bandung.

IV- 61

BAB IV PERENCANAAN DAN ANALISIS DAYA DUKUNG FONDASI

Recommend Documents