Bab V Perencanaan BAB V PERENCANAAN

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------BAB V PERENCANAAN 5.1

Tinjauan Umum Kota Semarang merupakan Ibukota Propinsi Jawa Tengah yang banyak dilewati oleh lalu lintas lintas propinsi karena berada di tengah-tengah Pulau Jawa. Dengan keberadaan yang strategis ini, Semarang diharapkan mampu memberikan tingkat pelayanan yang memadai untuk melayani arus lalu lintas perjalanan kendaraan baik dalam kota atau antarkota. Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Baru Bandara Internasional ini merupakan pembangunan jalan baru untuk mengalokasikan jalan akses baru seiring dengan berkembangnya Bandara Ahmad Yani sebagai bandara internasional dan daerah-daerah di sekitarnya. Dalam bab ini akan dibahas berbagai hal mengenai proses perencanaan jalan dan jembatan baru yaitu:

5.2

•

Perencanaan Klasifikasi Jalan

•

Perencanaan Geometrik Jalan

•

Perencanaan Perkerasan Jalan

•

Perencanaan Bangunan Penunjang (Jembatan dsb.) serta Drainase Jalan

Alternatif Trase (Rute) A.

Umum Dalam perencanaan pembangunan jalan, pemilihan rute merupakan satu

bagian terpenting. Pemilihan rute dilaksanakan agar mendapat rute yang paling optimal ditinjau dari segi ekonomis, teknis, lingkungan, perkembangan sosial, pengembangan wilayah, mobilitas maupun aksesbilitas. Dengan demikian pembangunan jalan akses ini tidak merugikan masyarakat, baik masyarakat sekitar maupun pengguna jalan. Hal – hal yang akan dijadikan bahan pertimbangan dalam mendapatkan rute tersebut adalah : teknis, perencanan tata ruang dan tata guna lahan, sosial ekonomi, lingkungan.

Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-1

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------B.

Faktor – faktor Penentu Pemilihan Trase Sebagai bahan pertimbangan tingkat kelayakan suatu rute, maka perlu adanya

penilaian dengan menetapkan kriteria-kriteria sehingga dapat diperbandingkan dari beberapa alternatif. Pada umumnya, dalam penentuan trase jalan terdapat dua tahap kegiatan, yaitu: 1. Tahap pertama, menentukan beberapa alternatif trase yang memenuhi persyaratan. 2. Tahap kedua, adalah tinjauan yang lebih mendalam dari beberapa alternatif yang telah diidentifikasi pada tahap sebelumnya. Adapun kriteria-kriteria yang dijadikan bahan pertimbangan di dalam perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Semarang adalah : 1. Pengaruh medan / topografi Topografi merupakan faktor yang mempengaruhi syarat teknis perancangan jalan seperti : landai jalan (landai maksimum, panjang kritis), jarak pandang, penampang melintang dan sebagainya. Pada dasarnya, untuk menentukan trase jalan yang ekonomis, diusahakan dibuat jarak terpendek namun dengan memperhitungkan kelandaian yang seminimum mungkin. 2. Pembebasan tanah Biaya pembebasan lahan, terutama di daerah perkotaan bisa sangat tinggi. Belum lagi masalah proses pembebasan lahan yang seringkali memakan waktu lama dan menimbulkan masalah sosial. Hal ini dapat mengganggu jadwal pelaksanaan konstruksi jalan, atau malah menunda hingga waktu yang cukup lama. 3. Lingkungan Dengan terbangunnya jalan, maka tentunya akan menimbulkan polusi baik polusi udara, debu, suara, dan lain-lain pada daerah sekitar jalan. Hal ini perlu dipertimbangkan dengan melibatkan juga masyarakat daerah tersebut.


V-2

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------4. Sosial Dampak sosial merupakan hal yang sulit dihindarkan dalam suatu proyek pembangunan jalan. Diantaranya adalah adanya kerugian secara ekonomi akibat beralihnya arus kendaraan ke jalan yang baru tersebut. Belum lagi masalah dalam pembebasan lahan dan pemberian ganti rugi lahan yang terpakai. Dampak sosial tersebut akan mengakibatkan keresahan masyarakat dan pada akhirnya juga akan merugikan semua pihak terkait. 5. Lalu lintas Dari segi lalu lintas, rute tersebut harus dapat memberikan kemudahan akses bagi pengguna jalan, yaitu : •

Dapat menarik banyak lalu lintas.

•

Dapat mengurangi waktu perjalanan.

•

Dapat mengurangi kemacetan pada jalan negara, propinsi, kota

yang

dijadikan jalan alternatif jalan tersebut. Selain itu juga memperhatikan hal-hal yang berkaitan dengan perencanaan teknis, yaitu :

6.

•

Panjang rute, sedapat mungkin merencanakan rute terpendek.

•

Perlintasan dengan jalan eksisting.

•

Sesedikit mungkin melintasi rel Kereta Api dan sungai.

Galian dan timbunan

Jumlah pekerjaan tanah dalam pembangunan jalan perlu mendapat perhatian khusus. Pekerjaan galian dan timbunan memerlukan biaya yang tidak sedikit. Bila pekerjaan galian melebihi timbunan, maka sisa tanah harus ditempatkan pada lokasi yang tidak merugikan semua pihak. Dan jika sebaliknya, maka harus didatangkan tanah timbunan dari luar. 7.

Jembatan

Pembangunan Jembatan yang akan melewati sungai Siangker nantinya sangat diperlukan untuk memperlancar arus lalu lintas menuju bandara. Pembangunan jembatan ini meliputi pemilihan jenis struktur dan perhitungan struktur jembatan.


V-3

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------C. Alternatif Rute Berdasarkan data yang didapat baik dari survey langsung ke lapangan maupun dari peta kontur yang kami dapat dari Pemerintah Kota Semarang tahun 2005, maka didapat 3 (tiga) alternatif dengan kondisi masing-masing sebagai berikut :

LAUT JAW A

Alternatif 3 KA WA SA N

AP PR OA CH LIG HT

IN

G

SY

ST

EM ( AL

S

)

IPA

Alternatif 2

L

KA SI

LA

N DA K

( RE

LO

KA

SI

)

17-35 LANDAS PACU

KA WA

SA N

LA NU

M

B

LI

Alternatif 1

AD

KA W AS A N T ERM INA L

Gambar 5.1. Rencana Alternatif Trase 1. Alternatif 1 Rute alternatif 1 dimulai dari jalan masuk ke perumahan Puri Anjasmoro yang terletak di ruas jalan Arteri Utara yang berjarak 1025 m dari bundaran Kalibanteng Jl. Siliwangi.

Panjang jalan dari alternatif ini adalah 2128 m.

Rute ini melewati

permukiman penduduk yang padat, sungai dan tambak-tambak sehingga diperlukan jembatan untuk melintasi sungai dan perlu adanya pembebasan lahan milik penduduk. Kondisi topografi merupakan daerah datar dan dataran rendah karena letaknya yang hampir berdekatan dengan laut (ketinggian tanah 0,5 m – 2,0 m dari permukaan laut). Jumlah tikungan dari alternatif ini adalah sebanyak 2 buah dan persimpangan 2 buah. Melintasi 1 sungai, yaitu Kali Siangker.


V-4

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------Tabel 5.1 Sudut tikungan alternatif 1 Titik

∆

A T1

32.63

T2

33.86

B ¾

Kondisi Lapangan Alternatif 1 Dalam hal ini kondisi lapangan yang dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan yang dilewati trase rencana. Tujuan survai ini adalah untuk menghindari bangunan dan fasilitas publik dan mengetahui keadaan lapangan yang sesungguhnya. Berikut hasil pengamatan dari survai tersebut: 1. Titik Awal 0 + 000 Lokasi Survey pada jalan Arteri Utara. Daerah yang dilalui Trase berupa jalan kecil dimana trase melintasi bangunan publik. Gambar situasi titik awal trase dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Jalan Arteri Utara

Gambar 5.2. denah situasi alternatif I Sta 0 + 000

Gambar 5.3. Jalan masuk alternatif I Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-5

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------2. STA 0 + 297 Lokasi survey masuk ke dalam perumahan sejauh 297 m. Daerah yang dilalui trase ini adalah jalan lokal di dalam perumahan Puri Anjasmoro. Trase ini melalui bangunan permukiman penduduk. Gambar lokasi dapat dilihat dibawah ini. Jalan Arteri Utara

Gambar 5.4. Denah situasi alternatif I Sta 0 + 297

Gambar 5.5. jalan alternatif I yang melalui perumahan Anjasmoro


V-6

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------3. STA 0 + 532 Lokasi survey di sekitar perumahan Puri Anjasmoro. Daerah ini melintasi permukiman penduduk tepat di depan Kali Siangker Sehingga hambatan yang terjadi adalah pembebasan lahan dan sungai.

Jalan Arteri Utara

Kali Siangker

Gambar 5.6. Denah situasi alternatif I Sta 0 + 532

Gambar 5.7. Jalan Alternatif I melewati Kali siangker


V-7

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------4. Titik 4 Lokasi survey di atas pematang tambak. Tarse rencana melalui areal pertambakan penduduk sehingga hambatan yang terjadi adalah pembebasan lahan dan kondisi permukaan tambak yang basah tergenang air. Kali Siangker

Jalan Arteri Utara

Gambar 5.8. Denah situasi alternatif I titik 4

Gambar 5.9. Jalan alternative I melalui lahan pertamabakan


V-8

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------2. Alternatif 2 Rute alternatif 2 dimulai dari jalan alteri utara yang berjarak 2155m dari bundaran Kalibanteng Jl. Siliwangi. Panjang jalan dari alternatif ini adalah 1812,17 m. Rute ini melewati jalan utama menuju PRPP, pusat perbelanjaan hero dan sekolah Krista Mitra. Kondisi topografi merupakan daerah datar dan dataran rendah karena letaknya yang hampir berdekatan dengan laut (ketinggian tanah 0,5 m – 2,0 m dari permukaan laut). Alternatif ini tidak memiliki tikungan, namun melewati 2 buah persimpangan dan melintasi 1 sungai, yaitu Kali Siangker. ¾

Kondisi Lapangan Alternatif 2 Dalam hal ini kondisi lapangan yang dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan yang dilewati trase rencana. Tujuan survai ini adalah untuk menghindari bangunan dan fasilitas publik dan mengetahui keadaan lapangan yang sesungguhnya. Alternatif 2 ini merupakan rencana jaringan jalan yang sudah direncanakan dan telah menjadi proyek Peningkatan Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani Semarang dengan pemberi tugas Dinas Bina Marga Jateng dan merupakan bagian dari Rencana Jaringan Jalan Kota Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005. Berikut hasil pengamatan dari survai tersebut: 1. Titik Awal ( 0 + 000 ) Lokasi Survey pada jalan Arteri Utara. Daerah yang dilalui Trase berupa jalan utama menuju PRPP, perbelanjaan hero, sekolah Krista Mitra, dan rumah makan Kampung Laut. Gambar situasi titik awal trase dapat dilihat pada gambar dibawah ini.


V-9

Bab V Perencanaan

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Gambar 5.10. Denah situasi alternatif II Sta 0 + 000

Gambar 5.11. Jalan masuk alternatif II


V-10

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------2. Titik 2 (1 + 200) Lokasi survey pada tambak. Daerah yang dilalui trase sebagian besar adalah tambak yang mana untuk menuju ke tambak ini dari mulai sta 0+000 sampai dengan 0+800 melewati jalan paving block dan untuk sta selanjutnya masih berupa tanah dan rawa, serta telah ada jembatan yang melintasi Kali Siangker yang termasuk proyek Bina Marga Jateng, yaitu peningkatan jalan akses menuju bandara Ahmad Yani. Rencana Pengembangan Bandara A. Yani ( sumber : Dishub Jateng )

Rencana proyek peningkatan jalan akses menuju bandara A. Yani ( sumber : Dinas Bina Marga Jateng )

Gambar 5.12. Denah situasi alternatif II Sta 1 + 200

Gambar 5.13. Jalan alternatif II melalui 3. lahan Alternatif 3 pertamabakan

Kali Siangker

Gambar 5.14. Layanan informasi proyek Bina Marga Jawa Tengah


V-11

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------Seperti pada dua alternatif sebelumnya, rute alternatif 3 dimulai dari jalan alteri utara yang berjarak 3250 m dari bundaran Kalibanteng

Jl.

Siliwangi. Panjang jalan dari alternatif ini adalah 3400 m. Rute ini melewati stadion dan Taman Rekreasi Pantai Marina Semarang, melewati 1 sungai, yaitu Kali Siangker, tambak, serta 3 persimpangan. Tabel 5.2 Sudut tikungan alternatif 3 Titik

∆

A T1

7

T2

84

T3

90

T4

85

B ¾

Kondisi Lapangan Alternatif 3 Alternatif ketiga ini merupakan rencana jaringan jalan yang sudah direncanakan secara makro dan telah termasuk ke dalam Konsep Pengembangan Jaringan Jalan Pemerintah Kota Semarang merupakan bagian dari Rencana Jaringan Jalan Kota Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005. Jalan yang dilewati rute ini juga telah mengalami urugan. Dalam hal ini kondisi lapangan yang dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan yang dilewati trase rencana. Tujuan survai ini adalah untuk menghindari bangunan dan fasilitas publik dan mengetahui keadaan lapangan yang sesungguhnya. Berikut hasil pengamatan dari survai tersebut: 1. Titik 1 (STA 0 + 000) Lokasi survey pada jalan Arteri Utara. Kondisi jalan pada STA ini adalah jalan paving block.Trase pada lokasi ini merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman penduduk, sehingga tidak ada hambatan berarti. Situasi survai dapat dilihat pada gambar.


V-12

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------Jalan Arteri Utara

Gambar 5.15. Denah situasi alternatif III Sta 0 + 000

Gambar 5.16. Jalan masuk alternatif III


V-13

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------Titik 2 ( STA 0 + 625 ) Lokasi survey masih pada jalan paving block, di persimpangan jalan masuk menuju GOR Yadora. Jalan pada lokasi ini sebagian telah mengalami urugan. Trase pada lokasi ini merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman penduduk.


Gambar 5.18. Jalan Alternatif III yang telah mengalami urugan.


V-14

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------2. Titik 3 ( STA 0 + 778 ) Lokasi survey di depan tempat rekreasi Taman Marina. Trase pada lokasi ini merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman penduduk.


Gambar 5.20. Trase ini melalui rekreasi Taman Marina.


V-15

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------3. Titik 4 ( STA 2 + 100 ) Lokasi survey di atas pematang tambak. Trase pada lokasi ini tidak melewati permukiman penduduk, namun melewati sungai dan tambak.


Gambar 5.22. Jalan Alternatif III melalui pematang Tambak


V-16

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------4. Titik 5 ( STA 3 + 400 ) Lokasi survey juga di atas pematang sawah. Trase yang dilewati jalan ini tidak melewati permukiman penduduk, namun melewati areal pertambakan yang sangat luas. Rencana Pengembangan Bandara A. Yani ( sumber : Dishub Jateng ) L A U T J A WA

KA W AS AN

AP PR OA CH

LIG HT IN G

SY ST EM

(A LS

)

IPA L


Gambar 5.24. Trase ini melewati areal pertambakan yang sangat luas.


V-17

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------D. Pemilihan Alternatif Rute Alternatif trase dipilih dengan mempertimbangkan parameter sebagai berikut: 1. Kondisi medan / topografi Dari ketiga alternatif ini termasuk ke dalam kondisi medan datar dan dataran rendah karena lokasi dekat dengan laut. 2. Pembebasan tanah dan masalah sosial Pembebasan tanah dapat menjadi masalah yang serius dalam perencanaan jalan baru. Hal ini sehubungan dengan penggunaan tata guna lahan yang dilewati oleh trase. Alternatif pertama banyak melewati daerah pemukiman penduduk Kondisi yang demikian akan menyebabkan tingginya biaya pembebasan lahan dan harus dipikirkan relokasi dari pemukiman penduduk yang tergusur oleh adanya pembuatan jalan baru. Alternatif kedua melewati jalan umum dan daerah pertambakan. Alternatif ketiga melewati daerah pertambakan dan tidak ada pemukiman yang dilewati. STA awal alternatif trase ketiga lebih ke utara dari pada alternatif pertama dan kedua sehingga biaya pembebasan lahan akan semakin kecil. 3. Lingkungan Pembuatan jalan baru akan menimbulkan polusi udara, debu, getaran maupun suara. Banyaknya lokasi pemukiman pada alternatif pertama akan menyebabkan menurunnya kualitas hidup masyarakat sekitar. Pada alternatif kedua dan alternatif ketiga, timbulnya polusi tidak terlalu mempengaruhi masyarakat karena sebagian rute tidak melewati daerah permukiman. Dengan demikian alternatif yang kedua dan ketiga lebih baik dari pada alternatif pertama. 4. Rencana teknis trase Rencana teknis jalan akan menyebabkan besar kecilnya biaya konstruksi. Dari ketiga alternatif, alternatif kedua mempunyai panjang jalan yang terpendek dari pada yang lain. Pada Alternatif 2, trase jalan telah termasuk ke dalam Konsep Pengembangan Jaringan Jalan Kota Semarang sesuai dengan Rencana Jaringan Jalan Kota Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005.


V-18

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------Dengan mempertimbangkan terhadap karakteristik dari masing-masing alternatif seperti yang dijelaskan di atas, dibuat skoring sebagai pembanding, sehingga didapat alternatif terpilih. Nilai (skoring) dari ketiga alternatif di atas dapat dilihat pada Tabel 5.4, gambar alternatif trase dapat dilihat pada gambar 5.25. Tabel 5.3 Skoring Alternatif Trase No

Uraian

Alternatif 1

1

Panjang Jalan

2

Jumlah Tikungan

Alternatif 2

Alternatif 3

Kuantitas

Score

Kuantitas

Score Kuantitas Score

2128 m

9

1812,76 m

9

3400 m

8

2

8

0

9

4

7

Jumlah Jembatan Yang 3

Harus dibuat

1

7

0

9

1

6

4

Jumlah Overpass /

0

9

0

9

0

9

Underpass

Yg

Harus

Dibuat 5

Jumlah Lintasan Rel KA

0

9

0

9

0

9

6

Jumlah Sungai

1

9

1

9

1

9

7

Jumlah Persimpangan

2

9

2

9

3

8

90%

9

90%

9

85%

8

Menanggulangi 8

Kemacetan Perb.

Vol.

Galian-

9

Timbunan

1 : 10

6

1 : 10

6

1:9

7

10

Pembebasan Lahan

80%

4

20%

8

30%

7

Bangunan Publik Yang

Tidak

11

Dilewati

ada

6

Tidak ada

9

ada

9

12

Landai Maksimum

datar

9

datar

9

datar

9

Total Nilai

90

100

93

Sumber : Hasil Analisa


V-19

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------Keterangan nilai (score): 1–3

: Buruk

4–6

: Cukup

7–9

: Baik,

Setelah dijumlahkan alternatif yang memiliki total nilai yang paling tinggi adalah alternatif yang nantinya akan direncanakan. Alternatif I :

90

Alternatif II :

100

Alternatif III :

93

Karena yang memiliki total nilai tertinggi adalah alternatif 2, maka yang akan direncanakan adalah trase Alternatif 2. Rencana Pengembangan Bandara A. Yani ( sumber : Dishub Jateng )

Trase alternatif terpilih (Alternatif 2)

IPA L

Gambar 5.25. Alternatif terpilih (Alternatif 2)


V-20

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------5.3

Perencanaan Klasifikasi Jalan

5.3.1. Klasifikasi Medan Kelas medan dibagi atas 3 jenis (datar, perbukitan dan pegunungan) yang ditentukan oleh kemiringan melintang dalam arah yang kira-kira tegak lurus as jalan raya selebar ROW (40 m) jalan yang bersangkutan. Kemiringan melintang dari rencana trase jalan Akses Baru Bandara Ahmad Yani Semarang dapat dicari dengan rumus sebagai berikut : Kemiringan melintang =

Perbedaan Elevasi × 100 % Lebar ROW

Tabel 5.4 Perhitungan Kemiringan Melintang Rata - Rata Titik

Stationing

Kiri

Kanan

Jarak

Kemiringan Melintang (%)

(m)

(m)

(m)

( Kanan - Kiri x 100%) / jarak

1

0 + 000

1.26

1.26

40

0

2

0 + 100

0.19

0.78

40

1.475

3

0 + 200

1.41

0.52

40

-2.225

4

0 + 300

1.41

0.59

40

-2.05

5

0 + 400

0.4

0.18

40

-0.55

6

0 + 500

0.8

0.09

40

-1.775

7

0 + 600

1.27

0.24

40

-2.575

8

0 + 700

0.8

0.09

40

-1.775

9

0 + 800

1.27

0.24

40

-2.575

10

0 + 900

1

0.24

40

-1.9

11

1 + 000

1

0.1

40

-2.25

12

1 + 100

1.2

0.1

40

0.1

13

1 + 200

0.2

0.7

40

1.25

14

1 + 300

0.2

0.5

40

0.75

15

1 + 400

0.3

0.1

40

-0.5

16

1 + 500

0.3

0.1

40

-0.5

17

1 + 600

0.2

0.3

40

0.25

18

1 + 700

0.2

0.1

40

-0.25

19

1 + 800

0.2

0.1

40

-0.25


V-21

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------Berdasarkan perhitungan pada Tabel 5.5 didapatkan nilai kemiringan melintang rata-rata adalah 1,21 %. Maka, disimpulkan bahwa klasifikasi medan dari trase terpilih adalah daerah datar. 5.3.2. Klasifikasi Fungsional Jalan a. Fungsi Jalan Sesuai dengan sistem jaringan jalan Kota Semarang yang ada, maka pembangunan akses jalan dan jembatan menuju Bandara Ahmad Yani Semarang direncanakan dengan fungsi jalan tipe II Primer Kolektor. b. Kelas Jalan Lalu lintas yang akan dilayani sampai tahun 2030 adalah 4643.8 smp/hari. Sesuai dengan Tata Cara Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan 1997, maka Jalan dan jembatan akses menuju Terminal baru Bandara Ahmad Yani Semarang ini direncanakan dengan kelas jalan, Kelas II, yaitu jalan merupakan standar tertinggi bagi jalan dengan 2 atau 4 lajur dalam melayani angkutan cepat antar kota dan dalam kota, terutama untuk persimpangan tanpa lampu lalu lintas.. c. Karakteristik Jalan Tipe jalan

: Kolektor primer

Kelas jalan

: Kelas 2

Kecepatan rencana

: 60 km/jam.

5.3.3. Perencanaan Geometrik Jalan Perencanaan geometrik jalan adalah perencanaan route dari suatu ruas jalan secara lengkap, meliputi beberapa elemen yang disesuaikan dengan kelengkapan dan data dasar yang ada atau tersedia dari survai lapangan dan dianalisis serta mengacu pada Tata Cara Perencanaan Geometrik Untuk Jalan Perkotaan, September 1997. Adapun rencana teknis geometrik jalan adalah sebagai berikut : ¾

Kecepatan rencana

: 60 km/jam

¾

Lebar lajur lalu lintas

: 3,5 m

¾

Lebar bahu Jalan

: 2,0 m

¾

Lereng melintang perkerasan

:2%

¾

Lereng melintang bahu jalan

:4%

¾

Landai memanjang maksimum

: 10 %

¾

Lebar (damija) ROW

: 40 m


V-22

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------5.4

Perencanaan Alinyemen Vertikal Alinyemen vertikal yang akan direncanakan pada trase Jalan Akses Menuju Bandara Internasional Ahmad Yani Semarang ini dipengaruhi oleh berbagai pertimbangan antara lain − Kondisi tanah dasar − Keadaan medan − Fungsi jalan − Kelandaian yanng masih memungkinkan 1. Contoh perhitungan lengkung vertikal cembung Diambil lengkung vertikal dengan data sebagai berikut : − Jenis Lengkung

= Vertikal cembung

− Kecepatan rencana

= 60 km/jam

− Stasioning PPV

= 1+200 m

− Elevasi PPV

= + 0,500 m

− Jarak Pandang Henti (JPH)

= 75 m

− Jarak Pandang Menyiap (JPM) = 250 m − g1 = 0,1%

;

g2

= 0,75 %

− Lv minimal = 50m (Tabel 2.30) a. Perbedaan aljabar kelandaian (A) A = (0,1 –0,75) % = 0,65 % b. Perhitungan LV − Berdasarkan syarat keamanan terhadap JPH a) Untuk S < L Lv =

A× S 2 399

= (0,00650 x 752)/399 = 0.0916 m b) Untuk S > L Lv = 2 × S -

399 A


V-23

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------= 2 × 75 – (399/0.00650) = -61234,61 m − Berdasarkan Syarat Keamanan terhadap JPM a) Untuk S < L Lv =

A× S 2 960

= (0.00650 x 2502)/960 = 0,423 m b) Untuk S > L Lv = 2 × S -

960 A

= 2 × 250 – (960 / 0.00650) = -147192,3 m

− Berdasarkan syarat kenyamanan Lv =

A× Vr 2 360

= (0.00650 x 602)/360 = 0.065 m Dari syarat-syarat Lv di atas, dipilih yang terpanjang dengan memperhatikan jarak antar titik PPV agar tidak terjadi overlap. Maka diambil Lv minimum= 50m Perhitungan E E=

A× Lv 800

= (0.00650 x 50) = 0.0325 m c. Perhitungan stasioning dan elevasi rencana sumbu jalan

− PLV

STA

= STA PPV – ½ Lv = 1+200 – ½( 50) = 1+175

Elevasi = Elevasi PPV – g1 ( ½ Lv ) = +0,500 – 0,001.( ½ . 50) = +0.475 m Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-24

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------− PPV

STA

= 1+200

Elevasi = +0,500

− PTV

STA

= STA PPV + ½ Lv = 1+200 + ½( 50) = 1+225

Elevasi = Elevasi PPV - g2 ( ½ Lv ) = +0,500 - 0.0075.( ½ . 50 ) = -0,3125 m

2. Contoh perhitungan lengkung vertikal cekung Diambil lengkung vertikal dengan data sebagai berikut :

− Jenis Lengkung

= Vertikal cekung

− Kecepatan rencana

= 60 km/jam

− Stasioning PPV

= 1 + 150 m

− Elevasi PPV

= + 1,1 m

− Jarak pandang henti (JPH)

= 75 m (Tabel 2.28)

− Jarak pandang menyiap (JPM) = 250 m (Tabel 2.29) − g1= -2,25 %

;

− Lv min

g2 = 1,25 % = 50 m (Tabel 2.30)

a. Perbedaan Aljabar Kelandaian (A) A = (2,25 – 1,25) % =1% b. Perhitungan Lv

− Berdasarkan jarak pandang bebas a) Untuk S < L Lv =

A× S 2 3480

= (1 x 752)/3480 = 1.6 m b) Untuk S > L Lv = 2 × S -

3480 A

= 2 × 75 – (3480/1) = -3330 m

− Berdasarkan jarak penyinaran lampu


V-25

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------a) Untuk S < L Lv =

A× S 2 150 + 3,5.S

= (1 x 752)/(150 + 3,5 . 75) = 13,63m b) Untuk S > L Lv = 2 × S -

120 + 3,5.S A

= 2 × 75 – (120 + 3,5 . 75)/1 = -232,5 m

− Berdasarkan syarat kenyamanan Lv =

A × Vr 2 380

= (1 x 602)/380 = 9,47 m

− Berdasarkan syarat drainase Lv = 50 × A = 50 m

− Berdasarkan syarat keluwesan bentuk Lv = 0,6 × Vr = 36 m Dari perhitungan diatas, maka diambil lengkung vertikal (Lv) = 50 m.

c. Perhitungan E E=

A × Lv 800

= (1x 50)/800 = 0.0625 m d. Perhitungan stasioning dan elevasi rencana sumbu jalan

− PLV

STA

= STA PPV - ½ Lv = 1+150 - ½ (50) = 1+125


V-26

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------Elevasi = Elevasi PPV + g1 (½ Lv) = +1,1 + 2,25. (½ .50) = +57,35 m

− PPV

STA

= 1+150

Elevasi = Elevasi PPV + E = +1,1 + 0.0625 = +1,162 m

− PTV

STA

= STA PPV + ½ Lv = 1+150 + ½ (50) = 1+175

Elevasi = Elevasi PPV + g2 ( ½ Lv ) = +1,1 + 0,0125 . (½ .50) = +1.4125 m Untuk lebih jelasnya, perhitungan lengkap dari lengkung vertikal dapat dilihat pada Tabel 5.9 dan Tabel 5.10 dibawah ini.

Tabel 5. 5 Lengkung Vertikal Cekung No. 1

STA PLV 1+125

Elv. PLV 57,35

STA PPV 1+150

Elv. PPV

STA PTV

1,162

1+175

Elv. PTV 1,412

Tabel 5. 6 Lengkung Vertikal Cembung No.

STA PLV

Elv. PLV

STA PPV

Elv. PPV

STA PTV

Elv. PTV

1

1+175

0.475

1+200

0,500

1+225

-0,3125


V-27

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------5.5.

Perencanaan Perkerasan Jalan mengingat kondisi permukaan jalan yang sebagian menggunakan perkerasan paving block, maka kami merencanakan suatu perkerasan tambahan (overlay) berupa perkerasan lentur di atas perkerasan paving block dengan menggunakan metode yang kami dapat dari modul internet yang berjudul Keberadaan Konstruksi Interblok Sebagai Konstruksi Perkerasan Lentur Jalan (Frans Mintar Ferry S, - Teknik Sipil Universitas Pelita Harapan). Agar mempermudah proses perhitungan, maka paving block tersebut kami asumsikan sebagai permukaan perkerasan lentur seperti yang tertera pada metode kami pada halaman lampiran. Untuk sta selanjutnya masih berupa tanah, maka kami merencanakan struktur perkerasan jalan baru. Perencanaan struktur perkerasan ini merupakan dasar dalam menentukan tebal perkerasan lentur yang dibutuhkan untuk konstruksi jalan akses ini. Yang dimaksud dengan perkerasan lentur dalam perencanaan ini adalah perkerasan yang pada umumnya menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapis permukaan serta bahan berbutir sebagai lapis pondasinya. Metode yang digunakan dalam perencanaan struktur jalan baru dan overlay perkerasan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Bandara Internasional Ahmad Yani ini berdasarkan pada buku “ Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya” DPU 1987 dengan Metode MST 10. Data yang diperlukan dalam perencanaan adalah CBR tanah dasar, data LHR rata-rata pada saat awal pembukaan jalan tersebut dan pada akhir umur rencana, data yang menentukan faktor regional (curah hujan).


V-28

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------5.5.1. Perencanaan Perkerasan Jalan Baru

•

Penentuan LHR Rata – rata

LHR yang digunakan dalam perencanaan struktur perkerasan jalan ini adalah LHR ratarata pada saat awal pembukaan jalan tersebut dan pada akhir umur rencana. Angka pertumbuhan rata-rata = 4,81% tiap tahun - LHR 2030

- LHR 2008 1. Spd mtr

= 330,55 + (330,55 x

1. Spd mtr

4,81%) = 346,463 smp/hari 2. Mobil

= 696.251smp/hari 2. Mobil

= 2733,33 + (2733,33 x

3. Utilitas 1 4. Utilitas 2

= 5891.42 smp/hari 3. Utilitas 1

= 77,78 + (77,78 x 4,81%) = 81,524 smp/hari

4. Utilitas 2

= 55,55 + (55,55 x 4,81%)

5. Bus

= 27,78 + (27,78 x 4,81%)

= 55,55 + (55,55 x 105%) = 119.732 smp/hari

6. Truk 2 as

= 58,224 smp/hari 6. Truk 2 as

= 144,44 + (144,44 x105%) = 311.326 smp/hari

= 151,393 smp/hari 5. Bus

= 77,78 + (77,78 x 105%) = 167.65 smp/hari

= 144,44 + (144,44 x 4,81%)

= 2733,33 + (2733,33 x 105%)

4,81%) = 2864,913 smp/hari

= 330,55 + (330,55 x105%)

= 27,78 + (27,78 x 105%) = 59.877 smp/hari

7. Truk 3 as

= 29,117 smp/hari

= 16,66 + (16,66 x 105%) = 34,153 smp/hari

7. Truck 3 as = 16,66 + (16,66 x 4,81%) = 17,461 smp/hari


V-29

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tabel 5.7. Penentuan LHR Awal dan Akhir Umur Rencana Golongan

LHR 2008 ( smp / hari )

LHR2030 (smp / hari)

Motor Cycle

346.463

696.251

Car

2864.913

5891.42

Util 1

81.524

167.65

Util 2

151.393

311.326

Bus

58.224

119.732

Truck 2 as

29.117

59.877

Truck 3 as

17.461

34.153

Kendaraan


•

Koefisien Distribusi Kendaraan ( C ) Tabel 5.8. Koefisien Distribusi Kendaraan ( C )

Jumlah Jalur

Kendaraan Ringan

Kendaraan Berat

1 Arah

2 Arah

1 Arah

2 Arah

1

1,00

1,00

1,00

1,00

2

0,60

0,50

0,70

0,50

3

0,40

0,40

0,50

0,475

4

-

0,30

-

0,45

5

-

0,25

-

0,425

6

-

0,20

-

0,40

Sumber : PPTPLJR 1987


V-30

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Angka Ekivalen ( E ) Beban Sumbu Kendaraan Menurut MST 10 Angka ekivalen (E) masing - masing golongan beban sumbu tiap kendaraan ditentukan menurut rumus sebagai berikut : a. Angka ekivalen sumbu tunggal

⎡ beban satu sumbu tunggal ⎤ =⎢ ⎥ 8160 ⎣ ⎦

4

Jenis kendaraan 1 (sedan, jeep, dan station wagon / 2Ton) E = 1+ 1

4

4

⎡ 1 ⎤ ⎡ 1 ⎤ + ⎢ E= ⎢ ⎥ ⎥ = 0,000452 ⎣ 8,160 ⎦ ⎣ 8,160 ⎦ 1

1

Jenis kendaraan 2 (pick-up, combi, dan minibus/ 5 Ton) E= 1,5 + 3,5

3,5

1,5

E = 1,5 + 3,5 ⎡ 1,5 ⎤ = ⎢ ⎥ ⎣ 8,160 ⎦

4

⎡ 3,5 ⎤ + ⎢ ⎥ ⎣ 8,160 ⎦

4 4

= 0,035


V-31

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Jenis kendaraan 3 (microtruck / 9Ton) E = 3 + 6

6

3

E=3+6

⎡ 3 ⎤4 ⎡ 6 ⎤ = ⎢ ⎥ + ⎢ 8,160 ⎥ ⎦ ⎣ 8,160 ⎦ ⎣

4

= 0,3103

Jenis kendaraan 4 (bus / 8Ton) E= 3 + 5

5

3

E=3+5 ⎡ 3 ⎤4 ⎡ 5 ⎤ = ⎢ ⎥ + ⎢ 8,160 ⎥ ⎣ 8,160 ⎦ ⎣ ⎦

4

= 0,1593

b. Angka ekivalen sumbu ganda

⎡ beban sumbu ganda ⎤ = 0,086 × ⎢ ⎥ 8160 ⎣ ⎦

4


V-32

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Jenis kendaraan 5 (truck 2 AS)

18

8 4

4

⎡ 18 ⎤ ⎡ 8 ⎤ E =⎢ + { 0,086 x ⎢ ⎥ } = 2,328 ⎥ ⎣ 8160 ⎦ ⎣ 8,160 ⎦

c. Angka ekivalen sumbu triple Jenis kendaraan truck 3AS dan trailer

6

14 8

21

⎡ bebansumbu triple dalam kg ⎤ = 0,053× ⎢ ⎥ 8160 ⎣ ⎦ 4

4

4

⎡ 6 ⎤ ⎡ 21 ⎤ ⎡ 8 ⎤ =⎢ + 0,086 × ⎢ + 0,053 × ⎢ ⎥ ⎥ ⎥ ⎣ 8160 ⎦ ⎣ 8160 ⎦ ⎣ 8160 ⎦

4

= 4,833


V-33

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------¾

Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP ) Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) ditentukan dengan rumus : LEP = LHR 2008 x C x E

Tabel. 5.9. Perhitungan nilai LEP Jenis kendaraan

LHR

C

E

LEP

2008(smp/hari) Car

2864.913

0,3

0,000452

0.388

Util 1

81.524

0,3

0,035

0.856

Util 2

151.393

0,3

0,3103

14.093

Bus

58.224

0,45

0,1593

4.173

Truck 2 as

29.117

0,45

2,328

30.502

Truck 3 as

17.461

0,45

4,833

37.975

Total

3202.632

87.987


¾

Menghitung Lintas Ekivalen Akhir ( LEA ) Lintas Ekivalen Akhir (LEA) ditentukan dengan rumus : LEA = LHR 2018 x C x E

Tabel. 5.10. Perhitungan nilai LEA Jenis kendaraan

LHR 2030

C

E

LEA

(smp/hari) Car

5891.42

0,3

0,000452

0.798

Util 1

167.65

0,3

0,035

1.760

Util 2

311.326

0,3

0,3103

28.981

Bus

119.732

0,45

0,1593

8.582

Truck 2 as

59.877

0,45

2,328

62.727

Truck 3 as

34,153

0,45

4,833

74.277

Total

6584.158

177.125



V-34

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------¾

Menghitung Lintas Ekivalen Tengah ( LET ) Dari hasil LEP dan LEA kemudian diambil nilai tengahnya yaitu Lintas Ekivalen Tengah dengan rumus :

LET = 0,5 ( LEP + LEA ) LET = 0,5 ( LEP + LEA ) = 0,5 (87.987+ 177.125) = 132,556

¾

Menghitung Lintas Ekivalen Rencana ( LER ) Lintas Ekivalen Rencana ditentukan dengan rumus :

LER = LET x ( UR / 10 ) LER = LET x ( UR / 10 ) = 132,556 x ( 20 / 10 ) = 265,112

¾

Menentukan Faktor Regional

A.

Prosentase kendaraan berat ( kendaraan berat adalah kendaraan yang berat kosongnya > 1500 kg ). Dengan demikian yang termasuk kendaraan berat disini adalah : Bus, dan truk 2 as

213.762/6584.158 % Kend Berat = _____________119.732+59.877+34,153_______________ 5891.42 + 167.65 + 311.326 + 119.732 + 59.877+ 34,153 = 3,246 % < 30 % B.

Curah hujan per tahun, < 900 mm/th

Iklim I

C.

Kelandaian Maksimum < 6 %

Kelandaian I

Dari kondisi tersebut, dengan demikian berdasarkan pada Daftar IV diperoleh FR = 1,0 ( PPTPPLJR 1987 hal.14)


V-35

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

2,17

1,291

Gambar 5.26. Korelasi DDT dan CBR

Indeks Perkerasan (IP) = 2,0 CBR tanah dasar = 1,291 %, maka ; DDT = 2,17. Atau bisa juga dengan rumus DDT = 4,3 log CBR + 1,7 FR

didapat DDT = 2,17

= 1,0

LER = 265,112


V-36

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------¾

Menetukan Indeks Permukaan Lintas Ekivalen Rencana (LER) = 265,112< 1000 a.

Klasifikasi Jalan = Kolektor

b.

Jenis Lapis permukaan = LASTON

Pada kondisi tersebut maka ditentukan IP = 2,0 dan Ipo = 3,7 ( PPTPPLJR 1987 hal 15-16 ) •

Menentukan dan Menetapkan Tebal Perkerasan

Daerah bandara dan sekitarnya DDT = 2,17 LER = 265,112 FR = 1,0 Nilai ITP

Gambar 5.27. Nomogram ITP didapatkan nilai ITP = 11,5


V-37

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------a. Lapisan Permukaan / Surface (Laston MS 744)

¾ Koefisien kekuatan relatif bahan ( a1 ) = 0,4 (Laston) ¾ Tebal minimum 10 cm diambil

d1 = 10 cm

b. Lapisan Pondasi / Base (Batu Pecah kelas A), CBR 100 %

¾ Koefisien kekuatan relatif bahan ( a 2 ) = 0,14 ¾ Tebal minimum 20 cm diambil

d 2 = 20 cm

c. Lapis Pondasi Bawah / Sub Base (Sirtu Kelas A), CBR 70 %

¾ Koefisien kekuatan relatif bahan ( a 3 ) = 0,13 ¾ Tebal Lapis ( d 3 ) dicari dengan rumus sebagai berikut :

ITP = a1 . d1 + a2 . d 2 + a3 . d 3

ITP = a1 . d1 + a2 . d 2 + a3 . d3 11,5= (0,4 x10) + (0,14 x 20) + (0,13x d3 ) d3 = 36,153 cm ≈ diambil 36 cm

10 cm

100 %

20 cm

36 cm

Gambar 5.28. Susunan Perkerasan Jalan Baru


V-38

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.5.2. Pelapisan tambahan perkerasan lentur diatas perkerasan concrete block

Susunan perkerasan jalan eksisting menuju bandara A.Yani pada sta 0+000 – 0+800adalah sebagai berikut : •

Interblok tebal

= 10 cm

•

Alas lapisan pasir

= 4 cm

•

Batu pecah (CBR 100)

= 20 cm

•

Sirtu (CBR 70)

= 25 cm

Menetapkan tebal lapis tambahan pada sta 0+000 – 0+800 :

Kekuatan jalan lama : •

Interblok tebal

= 10 x 90% x 0,4 = 4

•

Batu pecah (CBR 100)

= 20 x 100% x 0,14 = 2,8

•

Sirtu (CBR 70)

= 25 x 100% x 0,13 = 3,25 ITP ada = 10,05

∆ ITP = ITPrencana - ITPada = 11,5 – 10,05 = 1,45 jadi tebal lapis tambahannya yaitu : 1,45 = 0,4 x D1 D1 = 3,625 ≈ 4cm ( laston MS 744 ) Dengan susunan sebagai berikut :

Laston MS 744 t = 4 cm Perkerasan Lam a (Paving block ) t = 10 cm

OVERLAY 4 cm 10 cm 4 cm

Pasir alas t = 4 cm Pondasi Atas t = 20 cm Pondasi Bawah t = 25 cm

20 cm

25 cm

Gambar 5.29. Susunan Perkerasan Overlay


V-39

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.6.

Perencanaan Simpang

Secara garis besar simpang dibagi ke dalam dua bagian, persimpangan sebidang (at grade intersection) dan persimpangan tidak sebidang (grade separated intersection). Persimpangan sebidang adalah persimpangan jalan yang ruas-ruas jalannya berpotongan pada satu bidang yang sama, sedangkan persimpangan tidak sebidang adalah persimpangan jalan yang ruas-ruas jalannya tidak berpotongan dalam satu bidang melainkan, ruas jalan tersebut melintas secara bersilangan satu dengan lainnya. 5.6.1. Perencanaan Simpang Pada Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani Semarang

Perencanaan simpang pada Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani Semarang semuanya menggunakan simpang sebidang. Namun dalam Tugas Akhir Perencanaan Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani Semarang ini hanya akan dibahas pemilihan tipe dan denah simpangnya saja. Lebih jelasnya akan disajikan dalam bentuk uraian di bawah ini.

1

1

2

Gambar 5.30. Denah Simpangan Jalan Akses Menuju Bandara


V-40

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.6.1.1. Perencanaan Simpang Jalan Menuju Bandara (ditandai lingkaran merah)

1. Sta 0+000 (Awal Proyek) Pada awal proyek terdapat simpangan berlengan 4, yaitu antara Jalan Arteri Utara, Jalan Akses Bandara, dan Jalan Madukoro. Simpang ini termasuk ke dalam tipe simpang sebidang bersinyal yang dilengkapi dengan traffic light yang akan diletakkan pada Jalan Arteri Utara 2 arah masing-masing 1 buah, Jalan Akses Bandara arah dari Bandara 1 buah, dan arah dari Jalan Madukoro 1 buah. U 10

10

1044

Arah ke Kaligawe

60

7

183 ke PU Bina Marga Jateng

56 39

71

7

7

55 30 71 7

ke Bandara

ke Bundaran Kalibanteng

263

87 1256

Keterangan : Pendekat Utara

10

10

: Kaligawe

Pendekat Barat : Jl Akses Bandara Pendekat Timur : Jl Madukoro Pendekat Selatan : Bundaran Kalibanteng

Gambar 5.31. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang bersinyal Jl. Arteri Utara Sta 0+000 (Awal Proyek) ( jam puncak pagi-sore )

Tabel hasil perhitungan fase lampu pengatur lalu lintas dan simpang tak bersinyal dapat dilihat pada lampiran


V-41

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Untuk urutan waktu sinyal lampu pengatur lalu lintasnya disajikan pada gambar 5.32. berikut : Intergreen 8 20

Arteri Utara ( Utara )

Intergreen 23

31

Jl.Akses Bandara

29

Arteri Utara ( Selatan )

Intergreen

2

Intergreen

34

33

14

2

31

2

47

58

13

2

5

Jl. Madukoro

Allred

Allred

78 detik Gambar 5.32. Urutan waktu sinyal lampu pengatur lalu lintas simpang bersinyal Jl. Arteri Utara Sta 0+000 (Awal Proyek) pada jam puncak sore

2. Sta 0+385 Pada sta ini terdapat simpang berlengan 3, yaitu antara Jalan Akses Menuju Bandara serta jalan menuju Perumahan Puri Anjasmoro.

Simpang ini

termasuk ke dalam tipe simpang sebidang yang dilengkapi dengan rambu 1 buah yang akan diletakkan pada sta 0+365 Jalan Akses Bandara arah Menuju 7

Bandara. 7

415

ke Arteri

233

7

ke Bandara

705

7 353

396

222

ke Puri Anjasmoro

6,7

6,7

Gambar 5.33. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang tak bersinyal Jl. Akses Bandara Sta 0+385 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-42

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.6.1.2. Perencanaan Simpang Jalan Dari Bandara (ditandai lingkaran hitam)

1. Sta 0+112,5 Pada sta ini terdapat simpang berlengan 3, yaitu antara Jalan Akses Menuju Bandara serta jalan dari dan menuju Perumahan Taman Marina. Simpang ini termasuk ke dalam tipe simpang sebidang yang dilengkapi dengan rambu 1 buah yang akan diletakkan pada sta 0+087,5 Jalan Akses Bandara arah dari Bandara. 6

ke Taman Marina

6

53

ke Arteri

7

711

56 7

7

82 753

ke Bandara 7

Gambar 5.34. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang tak bersinyal Jl. Akses Bandara Sta 0+112,5


V-43

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tabel 5.11. Perencanaan Simpang (Jalan Menuju Bandara)

No. LOKASI Awal proyek, Jl.Arteri Utara 1 Semarang Jalan menuju dan dari Perum.Puri 2 Anjasmoro Sumber: Hasil Analisa

STA

Tipe Simpang Sebidang

Jml Lengan

0+000

dengan sinyal

4

0+385

dengan rambu

3

Tipe Simpang STA Sebidang 0+112,5 dengan rambu

Jml Lengan 3

(Jalan dari Bandara)

No. LOKASI 1 Jalan menuju Perum Taman Marina Sumber: Hasil Analisa


V-44

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.7. Perencanan Bangunan Pelengkap

Bangunan pelengkap jalan merupakan salah satu elemen penting dalam merencanakan suatu ruas jalan. Peranan dari bangunan pelengkap ini, walaupun bukan merupakan hal primer, namun sangat penting bagi terciptanya keamanan dan kenyamanan bagi pengguna jalan tersebut. Bangunan pelengkap yang akan dibahas dalam sub bab ini yaitu jembatan, saluran drainase, marka dan rambu-rambu. 5.7.1. Jembatan

Jembatan merupakan bangunan pelengkap yang sangat vital peranannya dalam mendukung suatu ruas jalan. Dalam merencanakan suatu trase ruas jalan, hampir tidak mungkin bisa dilakukan tanpa melewati suatu sungai atau saluran drainase eksisting. Untuk inilah jembatan diperlukan agar fungsi sungai atau saluran drainase tersebut tidak terputus dan menyebabkan masalah hidrologi dan lingkungan. Perencanaan elemen-elemen struktural pembentuk konstruksi Jembatan Siangker, secara detail akan disajikan dalam sub-sub bab sesuai dengan jenis elemennya. •

Tipe Jembatan

:

Beton Prategang

•

Bentang Jembatan

:

32,0 m

•

Lebar Jembatan

:

9 m ( 2 x 3,5 m + 2 x 1 m )

•

Lebar Sungai Siangker :

26,8 m

•

Kedalaman Sungai

1,20 m

:

(Sumber : ANDAL PSDA Jawa Tengah, 2005)


V-45

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------SPESIFIKASI BAHAN A. Penentuan bahan

Konstruksi Jembatan Siangker secara umum : 1. Konstruksi atas : a. Tiang sandaran • Mutu beton

: K-350

• Mutu baja

: BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

( f’c = 35 Mpa )

b. Lantai trotoir • Mutu beton

: K – 350 (f’c = 35 Mpa )

• Mutu baja

: BJTD 40 ( fy = 400Mpa )

c. Lantai jembatan • Mutu beton

: K- 350 ( f’ c = 35 Mpa )

• Mutu baja

: BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )

d. Diafragma • Mutu beton

: K-350 ( f’c = 35 Mpa )

• Mutu baja

: BJTD 24 ( fy = 240 Mpa )

e. Beton prategang • Mutu beton

: K-500 ( f’c = 50 Mpa )

• Mutu baja

: BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

f. Plat injak • Mutu beton

: K-225 ( f’c = 22,5 Mpa )

• Mutu baja

: BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )

2. Bangunan bawah a. Abutment • Mutu beton

: K-350

• Mutu baja

: BJTD 24 ( fy = 240 Mpa )

(f’c = 35 Mpa )

b.Pondasi •

Jenis

: Tiang pancang beton pracetak

•

Diameter

: 40 cm

•

Mutu beton

: K- 500 ( f’c = 50Mpa )

•

Mutu baja

: BJTD 40 ( fy = 400Mpa )


V-46

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------B. Penentuan karakteristik bahan :

•

Untuk K-225 ( f ‘c = 22,5 Mpa ) dan BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )

ρmin =

1,4 1,4 = = 0,0058 fy 240

⎡ 0,85 f ' c 600 ⎤ ρmax = 0,75 x β1 ⎢ x ⎥ dan β1 = 0 ,85 600 + fy ⎦ ⎣ fy

600 ⎤ ⎡ 0,85x 22,5 = 0,75 x 0,85 ⎢ x = 0 ,0362 600 + 240 ⎥⎦ ⎣ 240 •

Untuk K-350 ( f ‘ c = 35 Mpa ) dan BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

ρ min =

1,4 1,4 = = 0,0058 fy 400

⎡ 0,85 f ' c 600 ⎤ x ρmax = 0,75 x β1 ⎢ ⎥ dan β1 = 0 ,85 600 + fy ⎦ ⎣ fy

600 ⎤ ⎡ 0,85x 35 = 0,75 x 0,85 ⎢ x = 0,0564 600 + 400 ⎥⎦ ⎣ 400 •

Untuk K-500 ( f ‘ c = 50 Mpa ) dan BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

ρmin =

1,4 1,4 = = 0 ,0035 fy 400

⎡ 0,85 f ' c 600 ⎤ x ρmax = 0,75 x β1 ⎢ ⎥ dan β1 = 0 ,85 600 + fy ⎦ ⎣ fy 600 ⎤ ⎡ 0,85x 50 = 0 ,0406 x = 0,75 x 0,85 ⎢ 600 + 400 ⎥⎦ ⎣ 400


V-47

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------PERENCANAAN BANGUNAN ATAS JEMBATAN Bangunan atas jembatan merupakan bagian jembatan yang menerima langsung beban dari kendaraan atau orang yang melewatinya. Secara umum bangunan atas terdiri dari beberapa komponen utama , antara lain : Tiang sandaran , lantai trotoir , lantai jembatan , balok prategang , diafragma , andas / perletakan dan plat injak. Perencanaan bangunan atas pada pembangunan jembatan Kali Siangker meliputi :

Diafragma

100

150 +3.76 100

Wing wall

MAB +1.76

280

+0.56 MAB

50 Abutment 100

Tiang Pancang D 40

-2.56

3200

2500

32 m

Perkerasan Railing

Lantai Jembatan Balok Prategang

Tiang Sandaran

Diafragma -2%

185

-2%

185

185

Trotoir

185

900

Gambar 5.35. Potongan memanjang dan melintang jembatan


V-48

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------1. TIANG SANDARAN Sandaran selain berfungsi sebagai pembatas jembatan juga sebagai pagar pengaman baik bagi kendaraan maupun pejalan kaki. Sandaran terdiri dari beberapa bagian , yaitu ; 1. Railing sandaran 2. Rail post / tiang sandaran Railing merupakan pagar untuk pengaman jembatan di sepanjang bentang jembatan, yang menumpu pada tiang-tiang sandaran (Rail Post) yang terbuat dari pipa baja galvanished

16 15 10 45

I

45

II

10

100

° °

200

10

H I

100 kg/m’

II

20 20

POT II -II

POT I -I

10

10 16

25

Gambar 5.36. Penampang melintang tiang sandaran Perencanaan tiang sandaran : •

Mutu beton

= K-225 ( f ‘c = 22,5 Mpa )

•

Mutu baja

= BJTP –24 ( fy = 240 Mpa )

•

Tinggi sandaran

= 1,00 meter

•

Jarak sandaran

= 2,00 meter

•

Dimensi sandaran = - bagian atas ( 100 x 160 ) mm - bagian bawah ( 100 x 250 ) mm


V-49

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Tebal selimut

= 20 mm

•

∅ tul. utama

= 10 mm

•

∅ tul. sengkang

= 8 mm

•

Tinggi efektif

= h – p – 0,5 x ∅ tul. utama - ∅ tul. sengkang = 250 – 20 – 0,5 x 10 – 8 = 217 mm

Penentuan gaya dan pembebanan Muatan horisontal H = 100 kg / m’ ( Letak H = 90 cm dari trotoir ) P = H x L = 100 x 2,00 = 200 kg Gaya momen H sampai ujung trotoir ( h ) = 90 + 20 = 110 cm = 1,1 m M=P x h = 200 x 1,1 = 220 kgm = 2200000 Nmm. M / b d2 = 2,2 x 106 / ( 100 x 2172 ) = 0,467 N / mm2 fy ⎤ ⎡ = ρ x 0,8 x fy x ⎢1 − 0,588xρx f ' c ⎥⎦ bxd ⎣ M

2

0,467 = 192 ρ - 1204,224 ρ2 ρ = 0,00247 ρmin = 0,0058 ρmaks = 0,0363

ρ < ρ min , dipakai ρ min

As = ρ x b x d = 0,0058 x 100 x 217 = 125,86 mm2 Di pakai tulangan 2 Ø 10 , As terpasang 157 mm2 > 125,86 mm2


V-50

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------10

45

° I

∅ 8 - 100 POT I -I

I

10

°

• •

2 D 10

• 16

2 D10 ∅ 8 - 100

•

Gambar 5.3. Penulangan tiang sandaran II

II

POT II -II

45 10

• •

• 25

2 D10 ∅ 8 - 100

•

20

Gambar 5.37. Penampang melintang tulangan tiang sandaran 2. TROTOIR Trotoir atau sering disebut side walk adalah sebuah prasarana yang diperuntukkan bagi pejalan kaki. Yang dimaksud dengan trotoir di sini pertebalan dari plat lantai kantilever seperti pada gambar di bawah ini. Bagian pertebalan tersebut direncanakan terbuat dari bahan beton bertulang. Trotoir ini direncanakan pada sisi jembatan sepanjang bentang jembatan. Direncanakan : •

Lebar (b)

= 1,0 m

•

Tebal (t)

= 0,2 m

•

Mutu beton (f'c) = 35 Mpa

•

Mutu baja ( fy ) = 400 Mpa Pembebanan menurut PPPJR SKB 1987 ( ditinjau 1 meter arah memanjang ) adalah sebagai berikut :

•

H1 = 100 kg / m adalah gaya horisontal yang harus ditahan tiang-tiang sandaran pada setiap tepi trotoir yang bekerja pada tinggi 90 cm di atas trotoir.

•

H2 = 500 kg / m adalah muatan horisontal ke arah melintang yang harus ditahan oleh tepi trotoir , yang terdapat pada tiap-tiap lantai kendaraan yang bekerja pada


V-51

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------puncak trotoir yang bersangkutan / pada tinggi 28 cm diatas penulangan lantai kendaraan bila tepi trotoir yang bersangkutan lebih tinggi dari 28 cm •

H3 = 500 kg / m2 adalah muatan yang ditahan oleh konstruksi trotoir.

A

Gambar 5.38. Lantai Trotoir

Pembebanan : •

Beban Mati P1 ( Pipa sandaran ) = 2 x 2 x 2,58 = 10,32 kg P2 ( Tiang sandaran ) = 0,16 x 0,1 x 0,55 x 2400 = 22 kg P3 ( Tiang sandaran ) = ½ ( 0,25 + 0,25 ) x 0,1 x 0,45 x 2400 = 23,063 kg P4 ( Balok tepi )

= ½ ( 0,25 + 0,4) x 0,1 x 0.2 x 2400 = 24 kg

P5 ( Plat lantai )

= 1 x 0,2 x 1,00 x 2400 = 480 kg

P6 ( Trotoir )

= 1,0 x 0,2 x 1,0 x 2500 = 480 kg.


V-52

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Momen Terhadap potongan titik A - Akibat beban hidup MH1 = 100 x 1 x 1,30

= 130 kgm

MH2 = 500 x 1 x 0,40

= 200 kgm

MH3 = 500 x 1,00 x 0,3 = 150 kgm Jumlah akibat beban hidup = 480 kgm - Akibat beban mati MP1 = 10,32 x 1,23 = 12,69 kgm MP2 = 22 x 1,23 = 27,06 kgm MP3 = 23,.063 x 1,19= 26,34 kgm MP4 = 24 x 0,90 = 25,92 kgm MP5 = 480 x 0,50 = 240 kgm MP6 = 480 x 0,30

= 240 kgm

Jumlah akibat beban mati = 571,92 kgm Jumlah momen total = 1,2 x MD + 1,6 ML = 1,2 x 571,92+ 1,6 x 480 = 1454,304 kgm = 1,454 x 107 Nmm d = h – p – ½ ∅tulangan utama = 200 – 20 – ½ x 12 =174 mm M / b d2 = 1,454 x 107 / ( 1000 x 1742 ) = 0,4802 N / mm2 fy ⎤ ⎡ x 0,8 x fy x 1 0 , 588 x x = ρ − ρ ⎢ f ' c ⎥⎦ bxd 2 ⎣ M

0,4802 = 320ρ - 2150,4 ρ2 ρ = 0,00152 ρmin = 0,0058 ρmaks = 0,0363



V-53

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------As = ρ x b x d = 0,0058 x 1000 x 174 = 1009,2 mm2 Di pakai tulangan Ø 12 - 100 , As terpasang 1131 mm2 > 1009,2 mm2 Tulangan pembagi = 0,2 x As tulangan utama = 0,2 x 1131 = 226,2 mm2 Jadi tulangan yang digunakan Ø 8 – 200 ( As = 251 mm2 ) D12-100 ∅8-200

∅ 8-200

D12-100

∅12-100

∅8-200

100 cm

Gambar 5.39. Penulangan Lantai Trotoir


V-54

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------3. PERENCANAAN LANTAI JEMBATAN

Pavement

Girder

Lantai Jembatan

Diafragma 10 cm 20 cm

Gambar 5.40. Pelat lantai jembatan Direncanakan : • Tebal pelat lantai kendaraan ( h ) : 20 cm • Tebal aspal ( t )

: 10 cm

• Tebal lapisan air hujan ( th )

: 5 cm

• Mutu beton ( f'c )

: K-350 ( f ‘c = 35 Mpa )

• Mutu baja ( fy )

: 400Mpa ( BJTD 40)

• Berat Jenis ( BJ ) beton

: 2400 kg/m3

• Berat Jenis ( BJ ) aspal

: 2200 kg/m3

• Berat Jenis ( BJ ) air hujan

: 1000 kg/m3

3.1. Pembebanan Akibat Beban Mati ¾ Beban mati ( D ) pada lantai kendaraan Berat sendiri pelat = h x b x BJ beton = 0,2 x 1 x 2400 = 480 kg/m' Berat aspal

= t x b x BJ aspal

= 0,1 x 1 x 2200 = 220 kg/m'

Berat air hujan

= th x b x BJ air

= 0,05 x 1 x1000 = 50 kg/m'

Σ Beban Mati (qD) = Berat sendiri pelat + Berat aspal + Berat air hujan = 480 + 220 + 50 = 750 kg/m' = 7,50 kN/m'


V-55

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Diasumsikan plat lantai menumpu pada dua sisi ( arah ly ) dan terletak bebas pada dua sisi yang lain ( arah lx ).

ly lx

Gambar 5.41. Asumsi perletakan plat lantai jembatan Menurut PBI ‘ 71 Tabel 13. 3.2 : Mlx = 0,063 x q x ( lx )2

Mlx = 0,063 x 7,5 x 1,852 = 1,617 kNm

Mtx = -0,063 x q x ( lx )2

Mtx = -0,063 x 7,5 x 1,852 = -1,617 kNm

Mly = 0,013 x q x ( lx )2

Mly = 0,013 x 7,5 x 1,852 = 0,334 kNm

3.2. Beban Akibat Muatan "T" pada Lantai Kendaraan

5m

125 mm

0.5 m

4-9m

50 kN

200 kN

200 kN

25 kN

100 kN

100 kN 500 mm

200 mm

200 mm

25 kN

100 kN

2.75 m

500 mm 2.75m

200 mm

500 mm

125 mm

1.75 m

500 mm 100 kN

Gambar 5.42. Muatan T


V-56

0.5 m

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Beban roda

: T = 100 kN

Bidang roda

: bx = 50 + 2 (10 + 10) = 90 cm = 0,9 m by = 20 + 2 (10 + 10) = 60 cm = 0,6 m : bxy = 0,6 x 0,9 = 0,540 m2

Bidang kontak

Muatan T disebarkan : T

= 100 / 0,540 =185,185 kN/m2

20 cm

50 cm 45o 10 cm 10 cm 10 cm

90 cm

60 cm

Gambar 5.43. Penyebaran muatan T pada lantai

Digunakan tabel Bittner ( dari DR. Ernst Bitnner ), dengan ; lx = 1,85 ly = ∞ ( karena tidak menumpu pada gelagar melintang ) dan setelah di interpolasi, hasilnya sebagai berikut : •

Momen pada saat 1 ( satu ) roda berada pada tengah-tengah plat tx = 90 lx = 185 ty = 60

tx / lx = 0,486

fxm = 0,1477

ty / lx = 0,324

fym = 0,0927

lx = 185 Mxm = 0,1477 x 185,185 x 0,6 x 0,9 = 14,77 kNm Mym = 0,0927 x 185,185 x 0,6 x 0,9 = 9,27 kNm Momen total ( beban mati +muatan T) Arah - x :

Mxm = 1,617 + 14,77 = 16,387 kNm

Arah - y :

Mym = 0,334 + 9,27 = 9,604 kNm


V-57

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Momen pada saat 2 ( dua ) roda berdekatan dengan jarak antara as keas minimum = 1,00 meter. Luas bidang kontak dapat di hitung atas 2 bagian & II ) sebagai berikut :

60 87,5 10 87,5

185 (I)

10 ( II )

Gambar 5.44. Bidang kontak dihitung atas 2 bagian Bagian - I : tx = 185 lx = 185 ty = 60

tx / lx = 1

fxm = 0,0910

ty / lx = 0,324

fym = 0,0608

lx = 185 Mxm = 0,0910 x 185,185 x 0,6 x 1,85 = 18,705 kNm Mym = 0,0608 x 185,185 x 0,6 x 1,85 = 12,497 kNm Bagian – II : tx = 10 lx = 185 ty = 60 lx = 185

tx / lx = 0,054

fxm = 0,2539

ty / lx = 0,324

fym = 0,1161

Mxm = 0,2539 x 185,185 x 0,6 x 0,1 = 2,8211 kNm Mym = 0,1161 x 185,185 x 0,6 x 0,1 = 1,29 kNm Jadi : Mxm = I – II = 15,884 kNm Mym = I – II = 11,207 kNm Momen total ( beban mati + muatan T ) Mxm = 1,617 + 15,884 = 17,501 kNm Mym = 0,334 + 11,207 = 11,541 kNm


V-58

(I

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Akibat beban sementara Beban sementara adalah beban angin yang bekerja pada kendaraan sebesar q = 150 kg/m2 pada arah horizontal setinggi 2 (dua ) meter dari lantai

q = 150 kg/m2

2m

1,75 m

Gambar 5.45. Tinjauan terhadap beban angin

Reaksi pada roda = ( 2 x 4 x 1x 150 ) / 1,75 = 685,71 kg = 6,857 kN Sehingga beban roda, T = 100 + 6,857 = 106,857 kN Beban T disebarkan = 106,857 : ( 0,6 x 0,9 ) = 197,9 kN Ditinjau akibat beban 1 ( satu ) roda ( yang menentukan ) pada tengah-tengah plat. Mxm = 0,1477 x 197,9 x 0,6 x 0,9 = 15,784 kNm Mym = 0,0927 x 197,9 x 0,6 x 0,9 = 9,906 kNm Momen total ( beban mati + beban sementra ) ; Mxm = 1,617 + 15,784 = 17,401 kNm Mym = 0,334 + 9,906 = 10,24 kNm •

Momen desain di pakai momen yang terbesar Mxm = 17,501 kNm Mym = 11,541 kNm Mtx = -1,617 kNm


V-59

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------3.3. Penulangan Plat Lantai 3.3.1. Penulangan lapangan arah x Mxm = 17,501 kNm Mu

=M/φ

Mu

= 17,501 / 0,8 = 21,876 kNm

Direncanakan tulangan Ø 12 dx = h – p – 0,5 Ø = 200 – 40 – 0,5 x 12 = 154 mm M / b d2 = 21,876 / ( 1 x 0,1542 ) = 922,415 kN / m2 = 922,415 . 10-3 N / mm2 fy ⎤ ⎡ = ρ x 0,8 x fy x ⎢1 − 0,588xρx f ' c ⎥⎦ bxd ⎣ M

2

922,415 E-03 = 320 ρ - 2150,4 ρ2 ρ = 0.00294


ρmin = 0,0035 ρmaks = 0,284 As = ρ x b x d x 106

= 0,0035 x 1 x 0,154 x 106 = 539 mm2

Di pakai tulangan Ø 12 – 200 As terpasang 565 mm2 > 539 mm2 2. Penulangan lapangan arah y Mym = 11,541 kNm Mu

=M/φ

Mu

= 11,541 / 0,8 = 14,426

Direncanakan tulangan Ø 12 dy = h – p – 0,5 Øy – Øx = 200 – 40 - 6 –12 = 142 mm M / b d2 = 14,426 / ( 1 x 0,1422 ) = 715,433 kN / m2 = 715,433 . 10-3 N / mm2 fy ⎤ ⎡ = ρ x 0,8 x fy x ⎢1 − 0,588xρx f ' c ⎥⎦ bxd ⎣ M

2

715,433 E-03 = 320ρ - 2150,4 ρ2 Dari perhitungan didapat : ρ = 0,00227


V-60

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------ρmin

= 0,0035


ρmaks = 0,0284 As = ρ x b x d x 106 = 0,0035 x 1x 0,142 x 106 = 497 mm2 Di pakai tulangan Ø 12 – 200 As terpasang 565mm2 > 497 mm2 3. Penulangan tumpuan Dari PBI ‘ 71 pasal 8. 5. ( 2 ) “ …tulangan momen negatif paling sedikit 1/3 (sepertiga) dari tulangan tarik total yang diperlukan di atas tumpuan… “ Mtx total = 1,617 + ( 1/3 x 17,501 ) = 1,617 + 5, 833 = 7,45 kNm Mu

=M/φ

Mu

= 7,45 / 0,8 = 9,3125 kNm

M / b d2 = 9, 3125 / ( 1 x 0,1542 ) = 392,667 kN / m2 = 392,667 . 10-3 N / mm2 fy ⎤ ⎡ = ρ x 0,8 x fy x ⎢1 − 0,588xρx f ' c ⎥⎦ bxd ⎣ M

2

392,667 E-03 = 320 ρ - 2150,4 ρ2 Dari perhitungan didapat : ρ = 0,00124 ρmin

= 0,0035

ρmaks = 0,0284


As = ρ x b x d x 106 = 0,0035 x 1 x 0,154 x 106

= 539 mm2

Di pakai tulangan Ø 12 – 200 As terpasang 565mm2 > 539 mm2


V-61

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

D8-125

D12-200

D12-200

D12-200

D12-200

D12-200

D12-200 D12-200 D12-200

D12-200. D12-200

Gambar 5.46. Penulangan Plat Lantai Kendaraan 4. DIAFRAGMA Diafragma adalah elemen struktural pada jembatan dengan gelagar prategang berupa sebuah balok yang berfungsi sebagai pengaku. Dalam pembebanannya, diafragma ini tidak menahan beban luar apapun kecuali berat sendiri balok diafragma tersebut. Direncanakan : Tinggi balok ( h )

= 1075 mm

Mutu beton

= K-350 ( f ‘ c = 35 Mpa )

Berat jenis beton ( BJ ) = 2400 kg/m3 Tebal balok ( t )

= 200 mm

Tebal penutup beton

= 40 mm

φ tulangan

= 16 mm

φ sengkang

= 8 mm

tinggi efektif

(d )

= h - p - φ sengkang - 0.5 φ tulangan = 1075 - 40 - 8 – 0,5 x 16 = 1019 mm

qd = 1,2 x 0,2 x 1,019 x 2400 = 586,944 kg/m = 5,87 kN / m Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-62

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tulangan Utama ; M = 1/8 ( q x l2 ) = 1/8 ( 5,87 x 1,002 ) = 2,511 kNm Mu = M / φ Mu = 2,511 / 0,8 = 3,138 kNm Mu / bd2 = 3,138 / ( 0,2 x 1,0192 ) = 15,110 kN / m2 = 15,110 . 10-3 N /mm2 fy ⎤ ⎡ = ρ x 0,8 x fy x ⎢1 − 0,588xρx f ' c ⎥⎦ bxd ⎣ M

2

15,110 E-03 = 192 ρ - 774,144 ρ2 Dari perhitungan didapat : ρ = 0,00007 ρmin = 0,0058

ρ < ρmin , maka dipakai ρmin

ρmax = 0,0564 As

= ρmin x b x d = 0,0058 x 0,2 x 1,019 x 106 = 1182,04 mm2

dipilih tulangan 6 φ 16 , As = 1206 mm2 > 1182,04 mm2 Tulangan pembagi = 0,2 x As tul. Utama = 0,2 x 1206 = 241,2 mm2 Dipakai tulangan 4 ∅ 10 ( As = 314 mm2 > 241,2 mm2) ∅8-10

∅8-20

1075 mm 3D16 1,85 m 3 D 16

4 D 10

• • • • • • • • • •

1075 mm ∅ 8 -10

200

Gambar 5.47. Penulangan diafragma Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-63

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------4.1. Perkiraan Gaya Prategang F = Mu/(0,65 x h) = 3138000/(0,65 x 1019) = 4738 N Fo = F/0,8 = 4738 / 0,8 = 5923 N

4.2. Perhitungan Tendon Balok Diafragma Pada dasarnya tendon balok diafragma berfungsi sebagai pengikat balok pratekan dan juga sebagai penahan gaya geser dan guling yang diakibatkan oleh balok pratekan. Perencanaan tendon pada balok diafragma ini berupa tendon lurus dan konsentris (CGC berhimpit dengan CGS). Gaya Prategang untuk penarikan tendon : -

F = 4738 N

-

Fo = 5923 N

Tendon yang digunakan adalah jenis strand 250 KSI, diameter strand 0,25 inch. Data teknis menurut ASTM A-416 : •

Diameter nominal

: 6,35 mm

•

Luas nominal

: 23,2 mm2

•

Minimal UTS

: 184 KN

Tegangan putus minimal (fpu) = 184000 23,2 As1

= 7931 Mpa

= Fo / 0,8 fpu = 5923 / (0,8 x 7931) = 0,933 mm2

As2

= F / 0,7 fpu = 4738 / (0,7 x 7931) = 0,853 mm2

Digunakan tipe angkur E5-3 ( T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 304305)


V-64

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------As terpasang = 1 x 2 x 23,2 = 46,4 mm2 Tegangan putus minimal (fpu) = 184000 23,2 = 7931 Mpa 2

As yang digunakan adalah yang terbesar As1 = 0,933 mm Jumlah strand yang digunakan = As1 / 23,2

= 0,933 / 23,2 = 0,04 ~= 2 buah

4.3. Kontrol Tendon Diafragma terhadap Stabilitas Geser dan Guling Balok Pratekan -

Cek Stabilitas Geser Pada perhitungan gaya geser balok pratekan pada halaman 110 diketahui gaya geser balok adalah 0, 206 Mpa dan Tegangan putus minimal tendon diafragma (fpu) = 184000 = 7931 Mpa 23,2 0, 206 Mpa < 7931 Mpa …………. Aman !

-

Cek Stabilitas Guling Sfguling = ∑Mv / ∑MH = (V x X) / MH = (0,8127 x 0,85) / 1760 = 3,924 x 10-4 KNm = 1,1744 x 10-3 Mpa < 7931 Mpa

…………. Aman !.

Gambar 5.48. Angkur Hidup Tipe E5 - 3 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-65

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

G elagar D iafragm a

T endon Pre stress 55

55 8 13

55

B

10

107

A

23

M ortar 65

65

65

185 PE R L E T A K A N D IA F R A G M A SK A L A 1 :15

G elagar M ortar

D iafragm a

T endon Pre stress

185

TAM PAK ATA S S K A L A 1:15

Gambar 5.49. Perletakan Tendon Pengikat Diafragma dan Balok


V-66

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5. BALOK PRATEKAN Fungsi utama gelagar prategang adalah untuk menahan gaya lentur yang ditimbulkan oleh beban-beban di atasnya. Direncanakan ; Mutu beton prategang ( f’c ) = K – 500 (f’c =50 Mpa ). Berat jenis beton ( BJ )

= 2400 kg/m3

Mutu baja ( fy )

= BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )

Type kabel prategang

= Uncoated Seven-wire Stress-relieved High Grade Low Relaxation ASTM A-416

Pengangkuran

= Sistem Freyssinet

5.1 Analisa Penampang Gelagar Prategang beff = 1850

125 75

1 2

Yt(c)

2 Yt(p)

180

3

Kt(c)

Kt(p)

1600 1075

cgc composit cgc prestress

Kb(c) Kb(p) 100 225

Yb(p)

4

Yb(c)

4 5 550 650

Gambar 5.50. Gelagar Prategang


V-67

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tabel 5.12. Ukuran Gelagar Prategang No

A (cm2) Y (cm)

153,75 105703,125

•

I (cm4)

A . (Y-Yb(p)) 2

Ix (cm4)

8951,822

4691783,319

4700735,141

1

687,5

2

138,75

145

20118,75

433,59375

756922,82

757356,414

3

2250

85

191250

2929687,50

432224,1

3361911,6

4

235

25,833

6070,755

1305,55

482390,198

483695,748

5

1462,5

11,25

16453,125

61699,22

5245712,69

5307411,91

4773,75 •

A.Y(cm3)

339595,755

14611110,81

Penentuan cgc balok prategang Yb(p)

= Σ A. Y / Σ A = 339595,755 / 4773,75 = 71,14 cm

Yt(p)

= 160 – 71,14 = 88,86 cm

Penentuan batas inti balok prategang Kt(p)

= Ix / ( A . Yb(p) ) = 14611110,81 / ( 4773,75 x 71,14 ) = 43,024 cm

Kb(p)

= Ix / ( A x Yt(p) ) = 14611110,81 / ( 4773,75 x 88,86 ) = 34,44 cm

5.2. Gelagar Komposit Direncanakan : •

Mutu beton gelagar prategang : f’c = 50 Mpa

•

Mutu beton pelat lantai

: f’c = 35 Mpa

•

Modulus elastisitas beton

( E ) = 4730 √f’c E plat = 4730 √35 E balok = 4730 √50

•

Angka ekivalen ( n ) = E balok / E plat = 4730 √50 / 4730 √35 = 1,19

•

Luas plat lantai = 185 x 20 = 3700 cm2

•

Luas plat lantai ekivalen dengan luas beton precast Aeki = Aplat / n = 3700 / 1,19 = 3109,24 cm2

•

beff = Aeki / tplat = 31,094 / 20 = 155,462 cm = 1554,62 mm

•

beff maximum

= 1850 mm ( jarak bersih antar balok )


V-68

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tabel 5.13. Ukuran Gelagar Komposit No

A (cm2)

Y (cm)

P VI

4773,75 3109,24

71,14 170

7882,99 •

•

A.Y(cm3)

I (cm4)

A . (Y-Yb(p)) 2

Ix (cm4)

7258267,516 11143695,53

21869378,33 11226469,53

339604,575 14611110,81 528570,8 82774 868175,375

33095847,86

Penentuan cgc balok komposit Yb(c)

= Σ A. Y / Σ A = 868175.375 / 7882,99 = 110,113 cm

Yt(c)

= 180 – 110,113 = 69,687 cm

Penentuan batas inti balok komposit Kt(c)

= Ix / ( A . Yb(c) ) = 33095847,86 / ( 7882,99 x 110,113 ) = 38,112 cm

Kb(c)

= Ix / ( A x Yt(c) ) = 33095847,86 / (7882,99 x 69,687 ) = 60,091 cm

5.3 Pembebanan Balok Prategang ¾ Beban Mati 1. Berat sendiri balok ( qD1 ) 13,75 kN/m’

x

A

B 32 m

Gambar 5.51. Pembebanan akibat berat sendiri balok qD1 = Abalok x BJ beton = 0,4773x 2400 = 1145,52 kg/m’ = 11,46 kN/m’ qUD1= KMS × qD1 = 1,2 × 11,46 kN/m’ = 13,75 kN/m’ Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-69

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Mencari reaksi tumpuan : Σ MB = 0 L × RA – 0.5 × qUD1 × L2 = 0 32 × RA – 0.5 × 13,75 × 322 = 0 RA = 220 kN Momen pada jarak x dari A :

Gaya Lintang pada jarak x dari A :

MX = RA . x – ½ . qUD1 . x2

Dx = RA - qUD1 . x

MX = 220.x – 6,875.x2

Dx = 220 415,226 – 13,75.x – 20,505.x

M0

= 0 kNm

D0

= 220 kN

M2

= 412,5 kNm

D2

= 192,5 kN

M4

= 770 kNm

D4

= 165 kN

M6

= 1072,5 kNm

D6

= 137,5 kN

M8

= 1320 kNm

D8

= 110 kN

M10

= 1512,5 kNm

D10

= 82,5 kN

M12

= 1650 kNm

D12

= 55 kN

M14

= 1732,5 kNm

D14

= 27,5kN

M16

= 1760 kNm

D16

= 0 kN

2. Beban mati tambahan Beban mati tambahan terdiri atas ; - Berat Pelat Beton

qplat = b x h x BJbeton = 1,85 x 0,2 x 2400 = 888 kg/m’ = 8,88 kN/m’

- Berat Lapisan Aspal

qaspal = b x t x BJaspal = 1,85 x 0,1 x 2200 = 407 kg/m’ = 4,070 kN/m’

- Berat air hujan

qair

= b x th x BJair =1,85x 0,05x 1000 = 92,5 kg/m = 0,925 kN/m’ qD2= 13,875 kN/m’

qUD1 = KMS × qD2 = 1,2 × 13,875 kN/m’ = 16,65 kN/m’


V-70

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------16,65 kN/m’

x B

A 32 m

Gambar 5.52. Pembebanan akibat berat mati tambahan

Mencari reaksi tumpuan : Σ MB = 0 L × RA – 0.5 × qUD1 × L2 = 0 32 × RA – 0.5 × 16,65 × 322 = 0 RA = 266,4 kN Momen pada jarak x dari A : 2

MX = RA . x – ½ . qUD1 . x

MX = 266,4.x – 8,325.x2

Gaya Lintang pada jarak x dari A Dx = RA - qUD1 . x Dx = 266,4 – 16,65.x

M0

= 0 kNm

D0

= 266,4 kN

M2

= 499,5 kNm

D2

= 233,1 kN

M4

= 932,4 kNm

D4

= 199,8 kN

M6

= 1298,7 kNm

D6

= 166,5 kN

M8

= 1598,4 kNm

D8

= 133,2 kN

M10

= 1831,5 kNm

D10

= 99,9 kN

M12

= 1998 kNm

D12

= 66,6 kN

M14

= 2097,9 kNm

D14

= 33,3 kN

M16

= 2131,2 kNm

D16

= 0 kN

3. Beban terpusat balok diafragma P1 = b x h x L x BJbeton = 1.85 x 1.075 x 0.2 x 2400 = 954,6 kg = 9,55 kN PU1 = 1, 2 x P1 = 1, 2 x 9,55 = 11,46 kN


V-71

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------x PU1

PU1

x1

PU1

x2

PU1

x3

PU1

PU1

PU1

PU1

PU1

xi

A

B 4

4

4

4

4

4

4

4

32 m

Gambar 5.53. Pembebanan akibat difragma

Mencari reaksi tumpuan : ΣKV= 0

; RA = RB

RA + RB - ΣPu1 = 0 2 RA = Σ PU1 RA = Σ PU1 / 2 = ( 9 x 11,46 ) / 2 = 40,11 kN Momen pada jarak x dari A :


M0

= 0 kNm

D0 - 4

= 40,11 kN

M2

= 80,22 kNm

D4 - 8

= 28,65 kN

M4

= 160,44 kNm

D8 - 12 = 17,19 kN

M6

= 217,74 kNm

D12 - 16 = 5,73 kN

M8

= 275,04 kNm

D16

M10

= 309,42 kNm

D20 - 24 = -17,19 kN

M12

= 343,8 kNm

D24

- 28

= -28,65 kN

M14

= 355,26 kNm

D28

- 32

= -40,11 kN

M16

= 366,72 kNm

- 20

= -5,73 kN


V-72

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------¾ Beban hidup ( Beban lajur D )

Beban garis P=12 ton 1 jalur

Beban terbagi rata q t/m’

Gambar 5.54. Beban D

Beban lajur D terdiri dari ; - Beban terbagi rata sebesar q ton per m’ per jalur

q = 2,2 −

1,1 x ( L − 30 ) (ton/m) 60

untuk 30 < L < 60m

L = 32 m q = 2.2 - (1.1 / 60 ) x (32 - 30 )) = 2.1633 t/m Untuk pias selebar ( S ) 1,85 m q’ = ( q / 2,75 ) x S = ( 2,1633 / 2,75 ) x 1,85 = 1,4553 ton/m = 14,55 kN/m’ - Beban garis sebesar P per jalur P = 12 ton Koefisien Kejut K = 1 +

20 ( 50 + L )

= 1+

20 ( 50 + 32 )

= 1,244

Untuk pias selebar ( S ) 1,85 m P’ = ( P / 2,75 ) x K = ( 12 / 2,75 ) x 1,244 x 1,85 = 10,043 ton = 100,43 kN


V-73

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

P’

x

q’

A

B 32 m

Gambar 5.55. Pembebanan akibat beban D

Mencari reaksi tumpuan : ΣKV = 0 ; RA = RB RA + RB - Pu - qU x L = 0 2 RA = Pu + qU x L RA = (Pu + ( qU x L)) / 2 = (100,43 + ( 14,55 x 32 )) / 2 = 283,015 kN Momen pada jarak x dari A : 2


MX = RA. x - 1/2 . q’. x

DX = RA - q’. x

MX = 283,015.x – ½. 14,55. x2

DX = 283,015 – 14,55. x

M0

= 0 kNm

D0

= 283,015 kN

M2

= 536,93 kNm

D2

= 253,915 kN

M4

= 1015,66 kNm

D4

= 224,815 kN

M6

= 1436,19 kNm

D6

= 195,715 kN

M8

= 1798,52 kNm

D8

= 166,615 kN

M10

= 2102,65 kNm

D10

= 137,515 kN

M12

= 2348,58 kNm

D12

= 108,415 kN

M14

= 2536,31 kNm

D14

= 79,315 kN

M16

= 2665,84 kNm

D16

= 50,215 kN


V-74

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------¾ Beban Sekunder pada Balok Prategang 1. Akibat rem dan traksi Muatan D untuk pias 1,85 m P = ( 12 / 2,75 ) x 1,85

= 8,073 ton

P = (2,1633 / 2,75 ) x 1,85 x 32

= 46,57 ton

Total Muatan D = 54,643 ton = 546,43 kN Gaya rem = 5% x Total Muatan D = 5% x 546,43 kN = 27,3215 kN Tebal aspal = 0,1 m Tebal Plat = 0,2 m Jarak garis netral Yt(p) = 0,8886 Tinggi pusat berat kendaraan = 1,8 m HR = 1,6 x 27,3215 = 43,7144 kN ZR = Yt(p) + h ( pelat & aspal ) + 1,80 = 0,889 + 0,2 + 0,1 + 1,8 = 2,989 m

x

HR ZR

A

B 32 m

Gambar 5.56. Pembebanan akibat rem dan traksi


V-75

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Mencari reaksi tumpuan : Σ MB = 0 ( RA x L ) - ( HR x ZR ) = 0 ( RA x 32 ) - (43,7144 x 2,989)

=0

RA = 4,083 kN Momen pada jarak x dari A : MX = RA. x MX = 4,083. x

Gaya Lintang pada jarak x dari A : DX = RA DX = 4,083

M0

= 0 kNm

D0

= 4,083 kN

M2

= 8,166 kNm

D2

= 4,083 kN

M4

= 16,332 kNm

D4

= 4,083 kN

M6

= 24,498 kNm

D6

= 4,083 kN

M8

= 32,664 kNm

D8

= 4,083 kN

M10

= 40,83 kNm

D10

= 4,083 kN

M12

= 48,996 kNm

D12

= 4,083 kN

M14

= 57,162 kNm

D14

= 4,083 kN

M16

= 65,328 kNm

D16

= 4,083 kN


V-76

499,5 932,4 1298,7 1598,4 1831,5 1998 2097,9 2131,2

412,5 770 1072,5 1320 1512,5 1650 1732,5 1760

M2 M4 M6 M8 M10 M12 M14 M16

0

0

M0

tambahan

gelagar

Momen


366,72

355,26

343,8

309,42

275,04

217,74

160,44

80,22

0

diafragma

Momen

2665,84

2536,31

2348,58

2102,65

1798,52

1436,19

1015,66

536,93

0

hidup

(Knm)

65,328

57,162

48,996

40,83

32,664

24,498

16,332

8,166

0

traksi

Tabel 5.14. Rekapitulasi Momen

4257,92

4185,66

3991,8

3653,42

3193,44

2588,94

1862,84

992,22

0

MD

2731,168

2593,472

2397,576

2143,48

1831,184

1460,688

1031,992

545,096

0

ML

6989,088

6779,132

6389,376

5796,9

5024,624

4049,628

2894,832

1537,316

0

MT

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

5.4. Rekapitulasi Momen dan Gaya Lintang

V-77

tambahan 266,4 233,1 199,8 166,5 133,2 99,9 66,6 33,3 0

gelagar 220 192,5 165 137,5 110 82,5 55 27,5 0

Gaya D0 D2 D4 D6 D8 D10 D12 D14


D16

5,73

5,73

5,73

17,19

17,19

28,65

28,65

40,11

40,11

diafragma

Beban

50,215

79,315

108,415

137,515

166,615

195,715

224,815

253,915

283,015

hidup

Tabel 5.15. Rekapitulasi gaya lintang

4,083

4,083

4,083

4,083

4,083

4,083

4,083

4,083

4,083

traksi

60,028

149,928

239,828

341,188

431,088

532,448

622,348

723,708

813,608

DT

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

V-78

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.5. Analisa Gaya Pratekan Direncanakan : Mutu beton gelagar prategang

: f’c = 50 Mpa

Titik berat penampang : Yb(p) = 71,14 cm Yt(p) = 88,86 cm Yb(c) = 110,113 cm Yt(c) = 69,867 cm Luas penampang : A(p) = 4773,75 cm2 = 477375 mm2 A(c) = 7882,99 cm2 = 788299 mm2 Momen inersia

: Ix (p) = 14611110,81 cm4 Ix (c) = 33095847,86 cm4

Statis Momen

: Sb (p) = Ix (p) / Yb = 14611110,81 / 71,14 = 205385,308 cm3 = 205385,308 x 103 mm3 St (p) = Ix (p) / Yt = 14611110,81 / 88,86 = 164428,4359 cm3 = 164428,4359 x 103 mm3 Sb (c) = Ix(c) / Yb = 33095847,86/ 110,133 = 300508,003 cm3 = 300508,003 x 103 mm3 St (c) = Ix(c) / Yt = 33095847,86/ 69,867 = 473697,853 cm3 = 473697,853 x 103 mm3

M maks : MDg = 1760 kNm = 1760 x 106 Nmm (akibat berat sendiri gelagar) MDtot = 4257,92 kNm = 4257,92 x 106 Nmm (akibat beban mati total) ML = 2731,168 kNm = 2731,168 x 106 Nmm (akibat beban hidup) Diasumsikan kehilangan tegangan adalah 15 % : R = 100 % – 15 % = 85 % = 0,85 •

Tegangan batas beton berdasarkan peraturan ACI f ‘c = 50 MPa f ‘ci = tegangan beton pada umur 14 hari = 40 Mpa


V-79

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Tegangan – tegangan ijin Kondisi awal : f ci = 0,6 . f ‘ci = 0,6 . 40 = 24 Mpa f ti = 0,5 .√ f ‘ci = 0,5 .√ 40 = 3,16 Mpa Kondisi akhir f c = 0,45 f ‘c = 0,45. 50 = 22,5 Mpa f t = 0,5 √ f ‘c = 0,5 √ 50 = 3,535 Mpa St = {ML + (1 – R) MD} / (fc + R . fti) = { 2731,168 x 106 + (1 – 0,85) 4257,92 x 106 } / ( 22,5 + 0,85 . 3,16 ) = 133798,777. 103 mm3 < St penampang Sb = { ML + (1 – R) MD } / ( ft + R . fci ) = { 2731,168 x 106 + (1 – 0,85) 4257,92 x 106 } / ( 3,535+ 0,85 . 24 ) = 140791,978 .103 mm3 < Sb penampang ML / St(c)

= 2731,168 x 106 / 473697,853 x 103 = 5,766 N/mm2 ( MPa )

ML / Sb(c)

= 2731,168 x 106 / 300508,003 x 103 = 9,088 N/mm2 ( MPa )

MDg/ St(p)

= 1760 x 106 / 164428,4359 x 103

= 10,704 N/mm2 ( MPa )

MDg/ Sb(p)

= 1760 x 106 / 205385,708 x 103

= 8,569 N/mm2 ( MPa )

MDtot / St(c) = 4257,92 x 106 / 473697,853 x 103 = 8,988 N/mm2 ( MPa ) MDtot/ Sb(c) = 4257,92 x 106 / 300508,003 x 103 = 14,169 N/mm2 ( MPa ) •

Tegangan penampang dihitung berdasarkan 4 kasus Kasus I : fc = 22,5 MPa

fci = 24 MPa

Kasus II : fti = -3,16 MPa

ft = -3,535 MPa

Kasus III : fc = 22,5 MPa

ft = -3,535 MPa

Kasus IV : fti = -3,16 MPa

fci = 24 MPa


V-80

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tabel 5.16. Diagram tegangan penampang dalam 4 kasus σ

Ti

Rti

MDg

MDtot

Ti +MDg

ML

RTI+MDtot+M L

I. σ top

9,113

7,746

10,704 8,988

5,766

17,054 > -3,16 22,5

32,569 27,683 -8,569 -14,169 -9,088 24

4,426 > - 3.535

-13,864 -11,784 10,704 8,988

2,97 < 22,5

σ bottom

II. σ top

5,766

-3,16

23,2027 19,722

-8,569 -14,169 -9,088 15,348 < 24

9,113

10,704 8,988

-3.535

σ bottom

III. σ top

7,746

5,766

17,054 > -3,16 22,5

23,202 19,722 -8,569 -14,169 -9,088 15,348 < 24

- 3.535

-13,864 -11,784 10,704 8,988

5,316 < 22,5

σ bottom

IV. σ top

5,766

-3,16

32,569 27,683 -8,569 -14,169 -9,088 24

3,755 > - 3.535

σ bottom

Gambar 5.57. Diagram tegangan penampang dalam 4 kasus


V-81

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tegangan yang terjadi pada garis netral penampang beton (cgc) dapat dihitung dengan memakai perbandingan segitiga. 1. Kasus I. 32,569 / (1600 + x ) = 9,113 / x

32,569 / 2221,623 = σcgc / 1510,223

32,569 x = 9,113 x + 14580,8

σcgc = 22,140 Mpa

x = 621,623 mm 2. Kasus II. 23,202 / (1600 - x ) =13,864 / x

23,202 / 1012,543 = σcgc / 301,143

23,202 x = 22182,4 – 13,864 x

σcgc = 6,901 Mpa

x = 598,457 mm 3. Kasus III. 23,202 / (1600 + x ) = 9,113/ x

23,202 / 2634,907 = σcgc / 1923,507

23,202 x = 14580,8 + 9,113 x

σcgc = 16,938 Mpa

x = 1034,907 mm 4. Kasus IV. 32,569 / (1600 - x ) =13,864 / x

32,569 / 1122,271 = σcgc / 410,871

32,569 x = 22182,4 – 13,864 x

σcgc = 11,923 Mpa

x = 477,729 mm •

Mencari gaya pratekan σcgc = Ti / A Ti = σcgc x A

•

Eksentrisitas tendon (e) dapat ditentukan

σ bottom = e =

Ti .e Ti Ti .e + = σ cgc + Sb A Sb

Sb × ( σ bottom − σ cgc Ti

)


V-82

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tabel 5.17. Eksentrisitas Tendon Kasus

Ti (KN)

e (mm)

I

10569,083

202,663

II

3294,365

1016,277

III

8085,778

159,111

IV

5691,742

745,006

Berdasarkan tabel tersebut, kita dapat menggambarkan daerah aman dengan memplot e sebagai fungsi Ti, setiap titik di daerah aman ini akan memberikan desain yang baik serta memenuhi persyaratan batas-batas tegangan ijin. Ti (kN) I

10569,1 8085,8

III

6150

IV

5691,7 II

3294,4

Gambar 5.22. Daerah aman Ti dan e

159,11 202,66

618 745,01

e (mm) 1016,28

Gambar 5.58. Grafik Eksentrisitas Tendon e max = yb – ½ ∅tendon - ∅tul.begel - ∅tul.utama - penutup = 71,14 – 6,35/2 – 0,6 – 1,4 – 4 = 61,965 cm Dipilih Ti = 6150 kN dengan e = 618 mm < e max = 619,65 mm

5.6. Penentuan Jumlah Tendon. Dipakai Uncoated Seven-wire Stress relieved for Prestressed Concrete Highgrade-Low Relaxation ASTM – 416 dengan pengangkuran sistem Freyssinet.

Spesifikasi dari Freyssinet : Diameter nominal

: 12,7 mm

Luas nominal

: 98,71 mm2

Minimal UTS

: 184000 N (Ultimate Tension Strangth)

Modulus Elastisitas (E) : 195 KN/mm2 Tegangan putus ( fpu )

: 184000 / 98,71 = 1864 MPa


V-83

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------As = Ti / 0,7 fpu = 6,15 x 106 / 0,7.1864 = 4713,366 mm2 Jumlah strand = 4713,366 / 98,71 = 47,75 ⇒ 48 buah Tipe angkur ( T.Y. Lin , Desain Struktur Beton Prategang Jilid 2 hal. 254 ) ⇒

7 buah

⇒

4 buah

= 48 / 19 = 2,53 ⇒

3 buah

7

K

5 jumlah tendon = 48 / 7

= 6,85

12

K

5

= 48 / 12 = 4

19

K

5

Dipilih : Tipe angkur

: 12 K 5

Tipe dongkrak

: K 200

Jumlah tendon

: 4 buah

Jumlah strand

: 48 buah

As terpasang

: 48 x 98,71 = 4738,08 mm2

Diameter selongsong

: 6,35 cm

Tegangan tendon ( fsi ) : Ti / As = 6,15 x 106 / 4738,08 = 1297,994 Mpa Ti per tendon Checking lebar badan

: 6,15 x 106 / 4 = 1,5375 x 106 N :

2 x penutup + 2 x ∅tul. + 2 x ∅tul.begel + ∅tendon. (2 x 4) + (2x 1,2) + (2 x 0,6) + 6,35 ≤ b

17,95 cm < 18 cm ⇒ OK 5.7. Penentuan Kehilangan Tegangan Sesungguhnya. Harga R yang sesungguhnya dapat ditentukan sesuai dengan kehilangan tegangan yang sebenarnya. Tegangan-tegangan pada penampang tengah dihitung kembali serta dibandingkan dengan tegangan ijinnya. Kehilangan tegangan pada konstruksi beton prategang dapat diakibatkan oleh : (T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 76 – 91) 1. Elastic shortening of concrete (perpendekan elastis beton) 2. Creep in concrete (rangkak beton) 3. Shrinkage in concrete (susut beton) 4. Steel relaxation (relaksasi baja) Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-84

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.7.1. Perpendekan Elastis Beton ( Elastic Shortening ) Pada postensioning, untuk pemasangan tendon lebih dari satu kehilangan tegangan terbesar terjadi pada tendon yang diberi tegangan pertama, dan kehilangan ini akan menurun pada tendon-tendon yang diberi tegangan berikutnya. Pada tendon yang diberi tegangan terakhir, kehilangan tegangan sama dengan nol. Kehilangan tegangan rata-rata sama dengan 0,50 dari kehilangan tegangan yang terbesar. ES = n . Fo / Ac direncanakan : Ap = 477375 mm2 Ti’ = 1,5375 x 106 N m = 4 tendon Ec = 4700 √50 = 33234,018 Mpa Es = 195000 MPa n = Es / Ec = 195000 / 33234, 018 = 5, 86 Tendon I : Fo = 1,5375 x 106 x ( 4 - 1 ) = 4,6125.106 N ES = 5, 86 x 4,6125 x 106 / 477375 = 56,62 Mpa Tendon II : Fo = 1,5375 x 106 ( 3 - 1 ) = 3,075 . 106 N ES = 5, 86 x 3,075 x 106 / 477375 = 37,747 Mpa Tendon III : Fo = 1,5375 x 106 x ( 2 - 1 ) = 1,5375 .106 N ES = 5, 86 x 1,5375 x 106 / 477375 = 18,87 Mpa Tendon IV : Fo = 1,5375 x 106 x ( 1 - 1 ) = 0 ES = 5, 86 x 0 / 477375 = 0 Kehilangan tegangan rata-rata : ES rata - rata =

56,62 + 37,747 + 18,87 + 0 = 28,309 Mpa 4

Kehilangan tegangan ES = 28,309 Mpa


V-85

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.7.2. Rangkak Beton ( Creep )

CR = Kcr x n x fc Notasi : Kcr = Koefisien rangkak = 1,6 untuk postension fc

= Ti /Ac = 6,15 x 106 / 477375= 12,88 Mpa

n

=

Es = 5,86 Ec

CR = 1,6 x 5, 86 x 12,88 = 120,76 MPa Kehilangan tegangan CR = 120,76 Mpa 5.7.3. Susut Beton ( Shrinkage )

SH = 550.10-6 x Kshx Es x ( 1- 0,06 V/S ) ( 1,5 – 0,015 RH ) Notasi : Ksh = 0,64 ( Tabel 26-1 ACI ) Es = 195000 MPa V

= volume gelagar dalam inch

S

= luas permukaan gelagar dalam inch

RH = Angka kelembaban relatif = 80 V 4773,75 x 3200 1,53.107 = = S (55 + 65 + 2x22,5 + 2x12,5 + 2x107,5 + 2x19,96 + 2x25,54 ) x 3200 1,59.106 = 9,624 cm = 3,789 inch SH = 550.10-6 x 195000 x 0,64 x ( 1 - 0,06 x 3,789 ) ( 1,5 - 0,015 x 80 ) = 15,91 Mpa Kehilangan tegangan SH = 15,91 Mpa


V-86

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.7.4. Relaksasi Baja ( Relaxation )

RE = [ Kre - J ( SH + CR + ES) ] C Notasi : Untuk tipe Uncoated Seven-wire Stress relieved for Prestressed Concrete Highgrade-Low Relaxation ASTM – 416 didapat ;

Kre = 35 Mpa ( Tabel 4-5 hal.88 Buku T.Y.Lin ) J

= 0,04

fpi = 0,7 fpu

fpi / fpu = 0,7 dari tabel 26.3 ACI didapat ;

C = 0,75 RE = [ 35 - 0,04 x ( 15,91 + 120,76 + 28,309) ] 0,75 = 21,3 Mpa Kehilangan tegangan RE = 21,3 Mpa Kehilangan tegangan total

H = ES + CR + SH + RE

= 28,31+ 120,76 + 15,91 + 21,30 = 186,28 MPa Prosentase kehilangan tegangan E

= (186,28 / 1297,994) x 100% = 14,35 %

R

= 100 – 14,35 = 85,65 % = 0,86

5.8. Kontrol Tegangan

Tegangan yang terjadi pada penampang ditinjau dari beberapa kondisi, antara lain : 1. Pada saat transfer tegangan ( hanya memikul berat sendiri saja ). 2. Setelah Pelat di cor (sudah terjadi kehilangan tegangan ). 3. Setelah beban hidup bekerja. Diketahui ; Ti = 6150 kN = 6150000 N e = 618 mm A(p) = 477375 mm2 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-87

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------A(c) = 788299 mm2 Yb(p) = 711,4 mm Yt(p) = 888,6 mm Yb(c) = 1101,33 mm Yt(c) = 698,67 mm Ix (p)

= 14611110,81 x 104 mm4

Ix (c)

= 33095847,86 x 104 mm4

Sb (p) = 205385308 mm3 St (p)

= 164428435,9 mm3

Sb (c)

= 300508003 mm3

St (c)

= 473697853 mm3

MDbeam = M akibat berat sendiri balok = 1760 kNm = 1760 x 106 Nmm MDslab = M akibat beban tambahan = 2497,92 kNm = 2497,92 x 106 Nmm ML = M akibat beban hidup = 2731,168 kNm = 2731,168 x 106 Nmm MT = M total = 6989,088 kNm = 6989,088 x 106 Nmm 5.8.1. Gaya pratekan dan berat sendiri sesaat setelah transfer tegangan pratekan f

top

=

(T . e).Y T tp M D beam i − i + A I S p x tp

=

6150000 (6150000 x 618) x 888,6 1760 x 106 − + 477375 14611110,81 x 10 4 164428435,9

= 0,4737 Mpa < -3,16 Mpa

≤ f

ok !

(T . e).Y T i bp M D beam i f = + − bottom A I S p x bp =

ti

≤ f

ci

6150000 (6150000 x 618) x 711,4 1760 x 106 + − 477375 14611110,81 x 10 4 205385308

= 22,816 Mpa < 24 Mpa ok !


V-88

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.8.2. Setelah kehilangan tegangan dan pelat dicor f

top

=

R . (T . e ).Y R .T i tp M D beam + M D slab i− + Ap I S x tp

=

0,86x6150000 0,86x(6150000 x 618) x888,6 4257,92x106 − + 477375 14611110,81 x 10 4 164428435,9

≤ f

t

= 17,091 Mpa < -3,535 Mpa ok !

f

bottom =

=

R . (T . e).Y R .T i bp M D beam + M D slab i+ − S I A bp x p

0,86x6150000 0,86x(6150000x618) x711,4 + 14611110,81 x 10 4 477375

= 6,258 Mpa < 22,5 Mpa

−

≤ f

c

4257,92x106 205385308

ok !

5.8.3. Setelah beban hidup bekerja pada balok komposit f

top

=

R . (T . e).Y R .T i tp M D beam + M D slab ML i− + + S Ap I S x tp

≤ f

c

2731,168 x 106 0,86 x 6150000 0,86 x (6150000 x 618) x 888,6 4257,92 x 106 − + + 477375 14611110,81 x 10 4 164428435,9 557104675,5 = 21,991 Mpa < 22,5 Mpa ok ! =

R . (T . e).Y R .T i bp M D beam + M D slab i = + − f bottom S I A bp x p =

0,86 x 6150000 0,86 x (6150000 x 618) x 711,4 + 477375 14611110,81 x 10 4

ML ≤ f p S bc 4257,92 x 10 6 205385308

2731,168 x 10 6 300508,003

= -2,826Mpa < -3,535 Mpa ok !


V-89

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.9. Daerah Aman Kabel Prategang

Gaya pratekan Ti =6150 kN dianggap konstan sepanjang tendon. Letak kabel prategang di dalam beton mengikuti lengkung parabola. Agar konstruksi tetap aman maka konstruksi kabel harus terletak di antara kedua garis aman kabel. Diketahui : fci = 24 Mpa fti = 3,16 Mpa fc = 22,5 Mpa ft = 3,535 Mpa A (p) = 477375 mm2 = 788299 mm2

A(c)

Sb (p) = 205385308 mm3 St (p) = 164428435,9 mm3 St (c) = 473697853 mm3 = 300508003 mm3

Sb (c)

Yt(p) = 888,6 mm

Yt(c) = 698,67 mm

Yb(p) = 711,4 mm

Yb(c) = 1101,33 mm

Ix(p) = 14611110,81 cm4 Ix(c) = 33095847,86 cm4 5.9.1. Keadaan A, Akibat Gaya Pratekan Ti Dan Berat Sendiri Balok Mdbeam

σcgc = Ti / A = 6,15 x 106 / 477375 = 12,88 Mpa Pada serat terbawah akan terjadi tegangan : f

bottom

=f

ci

=

T (T .e ) M D beam i + i − S S A b b p

S M e1 = b f ci − σcgc + D beam T T i i

(

205385308 e1 = 6,15x106

)

( 24 −

12,88 ) +

M D beam 6,15x106

M e1 = 371,363 + D beam 6,15x106 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-90

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------M0 = 0 kNm

e0 = 371,363 mm

M2 = 412,5 kNm

e2 = 438,436 mm

M4 = 770 kNm

e4 = 496,566 mm

M6 = 1072,5 kNm

e6 = 545,753 mm

M8 = 1320 kNm

e8 = 585,997 mm

M10 = 1512,5 kNm

e10 = 617,297 mm

M12 = 1650 kNm

e12 = 639,655 mm

M14 = 1732,5 kNm

e14 = 652,989 mm

M16 = 1760 kNm

e16 = 657,541 mm

Pada serat teratas akan terjadi tegangan :

f

T (T .e ) M D beam = - f ti = i − i + top A S S p t t

S M e2 = t f ti + σcgc + D beam T T i i

(

e2 =

)

164428435,9 6,15x10

e2 = 428,85 +

6

( 3,16 +

12,88 ) +

M D beam 6,15x106

M D beam 6,15x106

M0 = 0 kNm

e0 = 428,85 mm

M2 = 412,5 kNm

e2 = 495,923 mm

M4 = 770 kNm

e4 = 554,053 mm

M6 = 1072,5 kNm

e6 = 603,240 mm

M8 = 1320 kNm

e8 = 643,484 mm

M10 = 1512,5kNm

e10 = 674,785 mm

M12 = 1650 kNm

e12 = 697,140 mm

M14 = 1732,5 kNm

e14 = 710,550 mm

M16 = 1760 kNm

e16 = 715,028 mm


V-91

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.9.2 Keadaan B, setelah beban hidup bekerja dan terjadi kehilangan tegangan Pada serat teratas akan terjadi tegangan :

f

RT R. (T .e ) M i− i = fc = + T top A S S p t t

S MT e3 = t − f c + R σcgc + RT RT i i

(

e3 =

)

M 473697853 T ( − 22,5 + 0,86.12,88 ) + 6 0,86 x6,15.10 0,86x6,15.10 6

e 3 = - 1023,094 +

M

T 5,289x10 6

M0 = 0 kNm

e0 = -1023,094 mm

M2 = 1537,316 kNm

e2 = -732,431 mm

M4 = 2894,832 kNm

e4 = -475,763 mm

M6 = 4049,628 kNm

e6 = -257,424 mm

M8 = 5024,624 kNm

e8 = -73,080 mm

M10 = 5796,9

e10 = 72,935 mm

kNm

M12 = 6389,376 kNm

e12 = 184,956 mm

M14 =6779,132 kNm

e14 = 258,648 mm

M16 = 6989,088 kNm

e16 = 298,344 mm

Pada serat terbawah akan terjadi tegangan : f

bottom

e4 = e4 =

RT R. (T .e ) M i+ i - T = - ft = A S S p b b

S M b −f − R σ T + cgc t RT RT i i

(

)

M 300508003 T ( ) − 3 , 535 − 0 , 86 x 12 , 88 + 0,86 x6,15.10 6 0,86x6,15x10 6

e 4 = - 830,207 +

M

T 5,289x10 6


V-92

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------M0 = 0 kNm

e0 = -830,207 mm

M2 = 1537,316 kNm

e2 = -539,544 mm

M4 = 2894,832 kNm

e4 = -282,876 mm

M6 = 4049,628 kNm

e6 = -64,537 mm

M8 = 5024,624 kNm

e8 = 119,087 mm

M10 = 5796,9

kNm

e10 = 265,822 mm

M12 = 6389,376 kNm

e12 = 377,843 mm

M14 =6779,132 kNm

e14 = 451,535 mm

M16 = 6989,088 kNm

e16 = 491,231 mm

Trace dari e1, e2, e3 dan e4 dapat dilukis dan akan memberikan daerah aman bagi tendon. Batas – batas ini dapat disederhanakan menjadi e1 dan e4 saja saat x = 16 m, batas daerah aman = 657,541 –491,231 = 166,310 mm = 16,631 cm -888,6 mm --830,21 (-)

-282,88

0 119,09

σcgc

377,84

( +) 371,363

496,566

711,4 mm

585,997

639,655

491,23 618 σcgs

657,541

Gambar 5.23. Daerah aman kabel prategang 0m

4,00 m

8,00 m

12,00 m

16,00 m

Gambar 5.59. Grafik Daerah Aman Kabel Prategang


V-93

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.10. Lay Out Tendon Prategang Bentuk lay out tendon memanjang adalah parabola. Untuk menentukan posisi tendon digunakan persamaan garis lengkung : Y

Y = 4 f ( Lx – x2 ) / L2 x1

X y1

f l

Gambar 5.60. Grafik persamaan lengkung parabola Dimana :

y = ordinat tendon x = panjang tendon L = panjang bentang f = tingi puncak tendon

108,271

58,757 83,514

34

cgc

9,34 0m

4,0 m

8m

12,0 m

16,0 m

Gambar 5.61. Perencanaan lay out tendon Puncak lengkung tiap – tiap tendon adalah sebagai berikut : - Tendon I

: fI = 108,271 – 9,34 = 98,931 cm

- Tendon II

: fI = 83,514 – 9,34 = 74,174 cm

- Tendon III

: fI = 58,757 – 9,34 = 49,417 cm

- Tendon IV

: fI = 34 – 9,34 = 24,66 cm

Contoh perhitungan untuk tendon I


V-94

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------y1 ' = =

4 f (lx − x 2 ) l2 4 x 98,931 x (3200 x − x 2 ) 395,724 ( 3200 x − x 2 ) = 32002 32002

Untuk x = 2,0 m = 200 cm

y '1 =

395,724 x (3200 x 200 − 200 2 ) = 23,186 cm 32002

y1 = ya − y1 ' = 108,271 − 23,186 = 85,085 cm Perhitungan jarak kabel dari tepi bawah disajikan dalam tabel berikut ; Tabel 5.18. Jarak Kabel dari Tepi Bawah Balok

Jarak Tendon ke Tepi bawah (cm)

Jarak Tendon I

Langsung (cm)

ya

Tendon II = ya = 83,514 cm

108,271cm

Tendon III

Tendon IV

ya =58,757cm

ya =34 cm

0

108,271

83,514

58,757

34

200

85,085

66,129

47,174

28,22

400

64,988

51,062

37,137

23,211

600

47,984

38,314

28,643

18,972

800

34,072

27,883

21,694

15,505

1000

23,252

19,77

16,289

12,807

1200

15,523

13,975

12,428

10,881

1400

10,885

10,498

10,112

9,72

1600

9,34

9,34

9,34

9,34


V-95

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

0m

4,0 m

8,0 m

12,0 m

16,0 m

Gambar 5.62. Lay out tendon 5.11. Perpanjangan Kabel

( T.Y. Lin N. - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 108 ) Perpanjangan kabel perlu dihitung untuk menentukan masuknya anchor head ke dalam sheath, bila ditarik dengan gaya sebesar Fn, beton akan mengalami tekanan sebesar Fn pula. Sehingga perpanjangan relatif kabel dapat ditentukan sebagai berikut : •

Akibat Lenturan Beton

∆L = ( fsi x L’ ) / Es dimana :

•

∆L

= perpanjangan kabel

fsi

= 1297,994 MPa = 12979,94 kg/cm2

Es

= 195000 MPa = 1950000 kg/cm2

L’

= panjang kabel = L x ( 1 + 2,67 x ( f / L )2 )

Akibat Elastisitas Beton

∆L = ( σb’ x L’ ) / Ec dimana : σb’= 0,37 x f’c = 0,37 x 50 = 18,5 MPa = 185 kg/cm2 Ec = 4700 √fc’= 4700 √50 = 33234,02 Mpa = 332340,2 kg/cm2 •

Akibat Susut Beton ∆L= ( Eb x L’ )

Eb = 0,003 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-96

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Untuk Tendon 1

L = 3200 cm F = 98,931 cm L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 98,9312 / 32002 ) = 3208,166 cm •

akibat lenturan beton ∆L = ( fsi x L’ ) / Es ∆L = (12979,94 x 3208,166) / 1950000 = 21,354 cm

•

akibat elastisitas beton ∆L = ( 185 x 3208,166) / 332340,2 = 1,785 cm

•

akibat susut beton ∆L = 0,003 x 3208,166 = 9,624 cm Perpanjangan Total = 21,354 + 1,785 + 9,624 = 32,763 cm

•

Untuk Tendon 2

L = 3200 cm F = 74,174 cm L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 74,1742 / 32002 ) = 3204,59 cm •


•


•

akibat susut beton ∆L = 0,003 x 3204,59= 9,61 cm Perpanjangan Total = 21,33 + 1,784 + 9,61 = 32,724 cm

•

Untuk Tendon 3

L = 3200 cm F = 49,417 cm L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 49,4172 / 32002 ) = 3202,037 cm •



V-97

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•


•


•

Untuk Tendon 4

L = 3200 cm F = 34 cm L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 342 / 32002 ) = 3200,96 cm •


•


•


5.12. Kontrol Terhadap Lendutan ¾ Akibat Gaya Prategang Gaya Prategang Awal ( Ti )

Ti = 6,15.106 N Ix = 14611110,81 x 104 mm4 E = 618 mm Ec = 33234,02 Mpa M = Ti x e = 6,15.106 x 618 = 3,8 x 109 Nmm M = 1/8 x q x L2 q = 8 x M / L2 = 8 x 3,8 x 109 / 320002 = 29,687 N/mm δ1 =

29,687 x 320004 5 5 q . L4 = = 83,471 mm ( ↑ ) x x 384 Ec. I 384 33234,02 x 14611110,81 x 104


V-98

Bab V Perencanaan

--------------------------------------------------------------------------------------------------- Gaya Prategang Akhir ( RTi )

Ti = 6,15 x 106 N E = 618 mm Ix = 33095847,86 x 104 mm4 M = RTi x e = 0,86 x 6,15 . 106 x 618 = 3,268 x 109 Nmm M = 1/8 x q x L2 q = 8 x M / L2 = 8 x 3,268 x 109 / 320002 = 25,53 N/mm δ2=

5 q . L4 5 25,531 x 32000 4 x = x = 34,211 mm ( ↑ ) 384 Ec. I 384 33234,02 x 30658584,5 x 10 4

¾ Akibat Berat Sendiri Balok Prategang

q = 13,75 kN/m’ = 13,75 N/mm 5 q . L4 x 384 Ec. I 13,75 x 320004 5 = = 38,661 mm ( ↓ ) x 384 33234,02 x 14611110,81 x 104

δ3=

¾ Akibat Berat Diafragma

M = 366,72 kNm =366,72 x 106 Nmm Ix = 30658584,5 x 104 mm4 q = 8 x M / L2

= 8 x 366,72 x 106 / 320002 = 2,865 N/mm

5 q . L4 x 384 Ec. I 2,865 x 320004 5 = = 3,84 mm ( ↓ ) x 384 33234,02 x 30658584,5 x 104

δ4=

¾ Akibat beban mati ( aspal + air hujan )

q = 16,65 kN/m’ = 16,65 N/mm 5 q . L4 x 384 Ec. I 16,65 x 320004 5 = = 22,31 mm ( ↓ ) x 384 33234,02 x 30658584,5 x 104

δ5=

¾ Akibat Beban Hidup

Muatan Terbagi Rata q = 14,55 N/mm


V-99

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Muatan Terpusat P = 100,43 kN = 100430 N 1 P . L3 5 q . L4 + x x 384 Ec. I 48 Ec. I 5 14,55 x 32000 4 1 100430 x 320003 = x + x 384 33234,02 x 30658584,5 x 10 4 48 33234,02 x 30658584,5x 10 4

δ6=

= 26,224 mm ( ↓ )

Lendutan pada Keadaan Awal

δijin = ( 1 / 300 ) x L = ( 1 / 300 ) x 32000 = 106,66 mm δ

= δ1 + δ3 = 83,5 – 38,66 = 44,84 mm ( ↑ ) < δijin = 106,6 mm

Pada keadaan awal terjadi lendutan ke atas (chamber) Lendutan pada Keadaan Akhir

δ

= δ2 + δ3 + δ4 + δ5 + δ6 = 34,2 – 38,66 – 3,84 – 22,31 – 26,2 = 56,81 ( ↓ ) < δijin = 106,6 mm

Pada keadaan akhir terjadi lendutan ke bawah 5.13. Perhitungan Penulangan Balok Prategang

Perhitungan penulangan konvensional balok prategang adalah terhadap momen dan gaya lintang akibat berat sendiri balok saat dilakukan ke lokasi pekerjaan . Kondisi terburuk yang menyebabkan momen serta gaya lintang terbesar apabila pengangkatan dilakukan melalui ujung –ujung balok.

B

A 32 m

Gambar 5.63. Gelagar akibat pengangkatan


V-100

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Berat sendiri balok ( q ) = 13,75 kN / m

Mencari gaya momen maksimum : ∑ MB = 0 RA x L – 0,5 . q . L2 = 0 RA x 32 – 0,5 ( 13,75 ) x 32 2 = 0 RA = 220 kN Momen maksimum terletak di tengah bentang ( 0,5 L ) Mmax = RA x X – 0,5 q X2 = 220 x 16 – 0,5 ( 13,75 ) 162 = 1760 kNm Mencari gaya lintang maksimum Gaya lintang maksimum terletak di tepi bentang ( x = 0 m ) Dx = RA – q X = 220 – ( 13,75 ) x 0 = 220 kN

Maka tumpuan penarikan pada tepi bentang

Tinggi balok ( h )

= 1600 mm

Lebar balok

= 550 mm

Tebal selimut beton

= 40 mm

∅ tulangan utama

= 16 mm

∅ tulangan sengkang

= 12 mm

Tinggi efektif ( d )

= h – p – 0,5 ∅ tul. Utama -∅ tul. Sengkang = 1600 – 40 – 0,5 x 16 – 8 = 1544 mm

5.13.1. Perhitungan Penulangan Konvensional

M / bd2 = 1760 . 106 / ( 550 x 15442 ) = 1,34 N / mm2 fy ⎤ ⎡ = ρ x 0,8 x fy x ⎢1 − 0,588xρx f ' c ⎥⎦ bxd ⎣ M

2

1,34 = 320 ρ - 1505,28 ρ2 Dari hasil perhitungan didapat : ρ

= 0,0042


V-101

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------ρmin = 0,0035

ρmin < ρ < ρ max , dipakai ρ

ρmaks = 0,0406 As = ρ x b x d x 106 = 0,0042 x 550 x 1545 = 3568,95 mm2 Di pakai tulangan 20 Ø 14 As terpasang 4019,2 mm2 > 3568,95 mm2 5.13.2 Kontrol Terhadap Tegangan Geser

( T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 218 ) Gaya lintang terbesar terjadi pada tumpuan, jadi : X =0 Y = 4 f X (L-X) / L2 = 4 f (L X - X2) / L2 Y’ = tg α = 4 f ( L - 2X ) / L2 X =0→

tg α = 4 f / L ,

Dimana ; f = e = 618 mm L = 32000 mm DU = RTi x tg α = 5,289 .106 x 4 x 618 / 32000 = 408575,25 N DA = gaya lintang di tumpuan = 813,608 kN = 813608 N Q

= DA - DU = 813608 – 408575,25 = 405032,75 N

Data Penampang A

= 477375 mm2

Yb = 711,4 mm Yt = 888,6 mm Ix

= 14611110,81 cm4 = 14611110,81. 104 mm4

Sb = 205385308 mm3 St

= 164428435,9 mm3

τ ijin = 0,43 x f’c = 0,43 x 50 = 21, 5 MPa τ b = ( Q x St ) / ( b x Ix ) = ( 405032,75 x 164428435,9 ) / ( 180 x 14611110,81. 104 ) = 2,532 Mpa τ b’ = ( RTi / A ) + ( RTi x e x Yt ) / Ix = (5,289 .106 / 477375 ) + (5,289 .106 x 618 x 888,6 ) /14611110,81. 104 = 30,958 Mpa τ t = √ ((τ b )2+ (τ b’/ 2 )2 ) - τ b’ / 2 = √ ( ( 2,532 )2 + ( 30,958 / 2 )2 ) – 30,958 / 2 = 0, 206 MPa

< τijin = 21,5 Mpa


V-102

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Maka perencanaan balok prategang tanpa tulangan geser. 5.13.3 Perhitungan Tulangan Sengkang

Persamaan parabola tendon : Y = ( 4f / L2 ) x ( LX - X2 ) Y’ = tg ∅ = ( 4f / L2 ) x ( L - 2X ) f = e = 618 mm tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X ) Jarak sengkang : S = ( d x Av x fy ) / Vs

dimana : S = jarak sengkang d = tinggi balok

= 160 cm

d’ = 160 – 2 x 4

= 152 cm

Av = luas sengkang fy = 4000 kg/cm2 (BJTD 40) Vs = Vu - Vc Vu0

= 813608 N

Vu2

= 723708 N

Vu4

= 622348 N

Vu6

= 532448 N

Vu8

= 431088 N

Vu10

= 341088 N

Vu12

= 239828 N

Vu14

= 149928 N

Vu16

= 60028 N

Vc

= RTi x sin ∅

RTi

= 5,289 .106 N

Untuk jarak 0 - 200 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 -2X ) = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2 x 0 ) = 0,07725 → ∅ = 4, 417 ° Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-103

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------sin ∅ = 0,077 Vc = RTi x sin∅ = 5,289 .106 x 0,077 = 407253 N Vs = Vu - Vc = 813608 – 407253 = 406355 N Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2 S = ( d x Av x fy )/Vs = ( 152 x 1,130 x 4000 )/40635,5 = 16,9 cm ≈ 169 mm Untuk jarak 200 – 400 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X ) = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 – 2 x 2000 ) = 0,0675

→ ∅ = 3,86 °

sin ∅ = 0,0673 Vc = RTi x sin∅ = 5,289 .106 x 0,0673 = 355949,7 N Vs = Vu - Vc = 723708 – 355949,7 = 367758,3 N Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2 S = ( d x Av x fy ) / Vs =(152x 1,13x 4000)/ 36775,83 = 18,7 cm ≈ 187 mm Untuk jarak 400 – 600 cm

tg ∅

= ( 4 x 618 / 320002 ) x (32000 - 2X ) = ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 4000 ) = 0,058 → ∅ = 3,32 °

sin ∅ = 0,058 Vc = RTi x sin∅ = 5,289.106 x 0,058 = 306762 N Vs = Vu – Vc = 622348 – 306762 = 315586 N Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2 S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13x 4000) / 31558,6 = 21,8 cm ≈ 218 mm Untuk jarak 600 – 800 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X ) = ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 6000 ) = 0,048 → ∅ = 2, 748 °


V-104

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------sin ∅ = 0,0432 Vc = RTi x sin∅ = 5,289.106 x 0,0432 = 228484,8 N Vs = Vu - Vc = 532448 – 228484,8 = 303963,2 N Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2 S = (d x Av x fy) / Vs = (152 x 1,13 x 4000)/ 30396,32 = 22,6 cm ≈ 226 mm Untuk jarak 800 – 1000 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X ) = ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 8000 ) = 0,038 → ∅ = 2, 176 ° sin ∅ = 0,0379 Vc = RTi x sin∅ = 5,289.106 x 0,0379 = 200453,1 N Vs = Vu - Vc = 431088 – 200453,1 = 230634,9 N Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2 S=(d x Av x fy) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 23063,49 = 29,8 cm ≈ 298 mm Untuk jarak 1000 – 1200 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X ) = ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 10000 ) = 0,0289 → ∅ = 1,655 ° sin ∅ = 0,0288 Vc = RTi x sin∅ = 5,289.106 x 0,0288 = 152323,2 N Vs = Vu - Vc = 341088 – 152323,2 = 188764,8 N Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2 S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000 )/18876,48 = 36,4cm ≈ 364 mm


V-105

Bab V Perencanaan

--------------------------------------------------------------------------------------------------- Untuk jarak 1200 – 1400 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X ) = ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 12000 ) = 0,0193 → ∅ = 1,105 ° sin ∅ = 0,0192 Vc = RTi x sin∅ = 5,289.106 x 0,0192 = 101548,8 N Vs = Vu - Vc = 239828 – 101548,8 = 138279,2 N Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2 S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 13827,92 = 49,7 cm ≈ 497 mm Untuk jarak 1400 – 1600 cm

tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X ) = ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 14000 ) = 0,00965 → ∅ = 0,553 ° sin ∅ = 0,00965 Vc = RTi x sin∅ = 5,289.106 x 0,00965 = 51038,85 N Vs = Vu - Vc = 149928 – 51038,85 = 98889,15 N Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2 S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 9888,915 = 69,5 cm ≈ 695 mm Jadi pada jarak : x = 0 – 2,0 m

→

Dipakai sengkang ∅12 – 75

x = 2,0 – 4,0 m

→


x = 4,0 – 6,0 m

→


x = 6,0 – 8,0 m

→


x = 8,0 – 10, 0 m

→


x = 10, 0 – 12,0 m

→


x = 12,0 – 14,0 m

→


x = 14,0 – 16,0 m

→



V-106

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.13.4 Perhitungan tulangan pembagi

Tulangan pembagi As = 0,20 x As tulangan utama = 0,20 x 3692,64 = 792,528 mm2 Dipakai tulangan pembagi 12∅10 ( As = 942 mm2 )

6D16 125 75

3 D 16

••• • ••

1075

100

•

225

•

••• • ••

•

•

•

•

•

•

•

•

• •

• •

•

•

∅ 12 - 75

2 D16

3 D 16

• •

• • • • • •

4m

6 D 16

6 D 16

6m

6 D 16

6m

6 D 16

Gambar 5.64. Penulangan balok prategang


V-107

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.14. Perencanaan End Block

Akibat stressing maka pada ujung balok terjadi tegangan yang besar dan untuk mendistribusikan gaya prategang tersebut pada seluruh penampang balok, maka perlu suatu bagian ujung block (end block) yang panjangnya sama dengan tinggi balok dengan seluruhnya merata selebar flens balok. Pada bagian end block tersebut terdapat 2 (dua) macam tegangan yang berupa : 1. Tegangan tarik yang disebut Bursting Zone terdapat pada pusat penampang di sepanjang garis beban. 2. Tegangan tarik yang tinggi yang terdapat pada permukaan ujung end block yang disebut Spalling Zone (daerah yang terkelupas). Untuk menahan tegangan tarik di daerah Bursting Zone digunakan sengkang atau tulangan spiral longitudinal. Sedangkan untuk tegangan tarik di daerah Spalling Zone digunakan Wiremesh atau tulang biasa yang dianyam agar tidak terjadi retakan. Perhitungan untuk mencari besarnya gaya yang bekerja pada end block adalah berupa pendekatan. Gaya yang terjadi pada end block dicari dengan rumus sebagai berikut : •

Untuk angkur tunggal ⎡ (b − b ) ⎤ To = 0.04 F + 0.20⎢ 2 1 ⎥ F ⎣ (b2 + b1 ) ⎦ 3

•

Untuk angkur majemuk ⎡ (b − b ) ⎤ To = 0.20⎢ 2 1 ⎥ F ⎣ (b2 + b1 )⎦ 3

Ts =

F (1 − γ ) 3

Dimana : To

= Gaya pada Spalling Zone

Ts

= Gaya pada Bursting Zone

F

= Gaya prategang efektif

b1, b2 = bagian – bagian dari prisma


V-108

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

F F F F

100

Gambar 5.65. Gaya pada end block

-

Prisma1 F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN b1 = 12,378 cm b2 = 51,729 cm

-

b2 b1

Prisma 2 F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN

b2

b1 = 12,378 cm

b1

b2 = 12,378 cm -

Prisma 3 F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN

b2

b1 = 12,378 cm

b1

b2 = 12,378 cm -

Prisma 4 F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN

b2

b1 = 34 cm

b1

b2 = 12,378 cm


V-109

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Perhitungan gaya pada permukaan end block diberikan pada tabel dibawah ini ; Tabel 5.19. Gaya pada Permukaan End Block

Jarak dari angkur Prisma

b1 (cm) b2 (cm)

Surface force (Kn) Gaya F (kN)

3

0.04 F

⎛b −b ⎞ 0.2 ⎜⎜ 2 1 ⎟⎟ F ⎝ b2 + b1 ⎠

1

12,378

51,729

1537,5

61,5

71,11

2

12,378

12,378

1537,5

61,5

0

3

12,378

12,378

1537,5

61,5

0

4

34

12,378

1537,5

61,5

31,157

To1 max = 61,5 kN To1 ditahan oleh Net Reinforcement yang ditempatkan di belakang pelat pembagi. Kita gunakan tulangan dengan fy = 400 MPa. As =

61,5 x 103 = 153,75 mm2 400

Maka dipasang tulangan 4 Ø 8 mm ( AS = 201 mm2 ). To2 max = 71,11 kN Ditempatkan di belakang dinding end block. Kita gunakan tulangan dengan fy = 400 MPa. As =

71,11 x 103 = 177,775 mm2 400

Maka dipasang tulangan 4 Ø 8 mm ( AS = 201 mm2 ).

Perhitungan gaya pada daerah bursting zone (Ts) Diameter tiap jangkar = 6,35 cm

2a = 0,88 d = 0,88 x 6,35 = 5,588 cm = 0,056 m


V-110

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Penulangan Bursting Zone disajikan dalam tabel berikut ; Tabel 5.20. Penulangan Bursting Zone Bursting Area Uraian Prisma 1 Prisma 2 Prisma 3 Prisma 4

No 1.

Gaya ( F )

2.

Sat

1537,5

1537,5

1537,5

1537,5

kN

Sisi Prisma ( 2b )

0,25

0,25

0,25

0,25

m

3.

Lebar ( 2a )

0,056

0,056

0,056

0,056

m

4.

γ=

2a 2b

0,224

0,224

0,224

0,224

-

397

397

397

397

1

1

1

1

436,7

436,7

436,7

436,7

400

400

400

400

MPa

1091,75

1091,75

1091,75

1091,75

mm2

10 ∅ 12

10 ∅ 12

10 ∅ 12

10 ∅ 12

1131

1131

1131

1131

Bursting Force

5.

6.

7. 8.

Ts =

F (1 − γ ) 3

Koefisien reduksi ( σb = 0 ) Angkur miring Ts ' = 1,1 Ts fy ( a )

kN

-

kN

Tulangan diperlukan 9.

10.

As =

Ts ' a

Tulangan terpasang Luas tul. terpasang


mm2

V-111

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

A 10 Ø 12

B

B

4Ø8

A

65

40

60

POT A – A

TAMPAK • • • •

•••• • • • • • • • • •••• • • • • • • • •

4Ø8

100 POT B - B

Gambar 5.66. Penulangan End Block 5.15. Perencanaan Bearings

Untuk perletakkan Jembatan direncanakan digunakan bearings merk CPU buatan Indonesia.

Gambar 5.67. Bearing pad dan elastomeric bearing


V-112

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------¾ CPU Elastomeric Bearings

Spesifikasi : •

Merupakan bantalan atau perletakan elastomer yang dapat menahan beban berat, baik yang vertikal maupun horisontal.

•

Bantalan atau perletakan elastomer disusun atau dibuat dari lempengan elastomer dan logam yang disusun secara lapis berlapis.

•

Merupakan satu kesatuan yang saling melekat kuat , diproses dengan tekanan tinggi.

•

Bantalan atau perletakan elastomer berfungsi untuk meredam getaran, sehingga kepala jembatan ( abutment ) tidak mengalami kerusakan.

•

Lempengan logam yang paling luar dan ujung-ujungnya

elastomer dilapisi

dengan lapisan elastomer supaya tidak berkarat. •

Bantalan atau perletakan elastomer juga disebut bantalan Neoprene yang dibuat dari karet sinthetis.

Pemasangan : •

Bantalan atau perletakan elastomer dipasang diantara tumpuan kepala jembatan dan gelagar.

•

Untuk melekatkan bantalan atau perletakan elastomer dengan beton atau besi dapat dipergunakan lem epoxy rubber.

Ukuran : Selain ukuran-ukuran standar yang sudah ada, juga dapat dipesan ukuran sesuai permintaan. ¾ Bearing Pad / Strip

Spesifikasi : •

Merupakan lembaran karet ( elastomer ) tanpa plat baja

•

Berfungsi untuk meredam getaran mesin maupun ujung gelagar Jembatan

•

Dipasangkan diantara beton dengan beton atau beton dengan besi Ukuran :

Selain ukuran-ukuran standar yang sudah ada, juga dapat dipesan ukuran sesuai permintaan. Vmax = Σ DTOT = 813,608 kN = 813608 N Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-113

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Kerja beban horisontal ( Hr ) sebesar 5% beban D tanpa koefisien kejut. Hr

= 5% x 283,015 kN = 14,15075 kN = 14150,75 N

Digunakan : •

CPU Elastomeric Bearings tebal 67 mm isi 4 plat baja 3 mm Kuat tekan = 56 kg/cm2 = 560 N/cm2 Kuat geser = 35 kg/cm2 = 350 N/cm2

•

CPU Bearing Pad / Strip tebal 20 mm Kuat geser = 2,11 kg/cm2 = 21,1 N/cm2

Dimensi Ukuran Perletakan : •

CPU Elastomeric Bearings dibutuhkan = 813608 / 560 = 1452,87 cm2 dipakai ukuran 2 x ( 320 x 320 x 67 ) mm cek kuat tekan

= 813608 / 2 ( 32 x 32 ) = 397,27 N/cm2

cek kuat geser

= 14150,75 / 2 ( 32 x 32 ) = 6,9 N/cm2

•

< 560 N/cm2

< 350 N/cm2

CPU Bearing Pad / Strip

Dibutuhkan = 14150,75 / 21,1 = 670,651 cm2 digunakan 2 x (300 x 200 x 20 ) mm cek kuat geser = 14150,75 / 2(30 x 20 ) = 11,8 N/cm2

< 21,1 N/cm2


V-114

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.16. Penghubung Geser ( Shear Connector )

Karena hubungan antara lantai jembatan dengan gelagar beton prategang merupakan hubungan komposit, dimana dalam hubungan ini, lantai dengan gelagar beton tidak dicor dalam satu kesatuan, maka perlu diberi penahan geser agar hubungan antara lantai dengan gelagar beton dapat bekerja secara bersamaan dalam menahan beban. Diketahui Bentang jembatan

: 32 meter

Beban yang diterima gelagar : •

Beban merata (qd) • • • •

•

Air Hujan Perkerasan Jalan Lantai Jembatan Balok Induk

: : : :

0.05 * 2 * 1 0.1 * 2 * 2.2 0.2 * 2 * 2.4 0.477375 * 2.4 Total

= = = = =

2,500 ton 0,440 ton 0,960 ton 1,146 ton 5,046 ton/m¹

Beban terpusat (p) Akibat balok diafragma

= 3,738 ton (dengan jarak seperti pada gambar pemodelan beban bawah)

•

Beban Merata “DL” (PPPP JR 1987, 2.4.a) beban “q” = 2.1 t/m1, untuk 30 < L < 50 meter (PPPP JR 1987, 2.4.a) 2,1

DL =

P=3,738 t

* 2 * 100% = 1,6 ton/ m1

P=3,738 t

P=3,738 t

P=3,738 t

P=3,738 t

P=3,738 t

P=3,738 t

t

LL =1,6 t/m DL =5,05 t/m

4

4

4

4

4

4

4

4

Gambar 5.68. Diagram Beban Merata Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-115

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Dengan bantuan software “SAP 2000 ver. 11” mengacu pemodelan beban diatas dengan koefisien beban 1,2*beban mati dan 1,6*beban hidup , maka diperoleh gaya geser (bidang “D”) sebesar : 79,95 ton (Nomor 1) 3

2

1

4,0 m

4,0 m

8,0 m

Gambar 5.69. Diagram Gaya Geser 1. Jarak 0 – 4,0 m

Dmax

: 79,95 ton (nomor 1)

d (tinggi efektif komposit)

: 1600 + 200 – 40 = 1760 mm

b (bidang kontak)

: 550 mm

V (koef. Gesek)

:1

Q (faktor reduksi)

: 0,6

σ=

=

79,95 = 825,929 ton/m² = 82,5929 kg/cm² 550 × 1760

σ n = tegangan geser yang ditahan bidang kontak = 5,5 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, tidak terlalu kasar dan tanpa shear connector) = 24 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, sedikit kasar dan menggunakan shear connector minimum) σ sc

= tegangan geser yang dapat ditahan oleh shear connector = σ – Q * Vn = 82,5929 – 0,6 * 5,5 = 79,2929 kg/cm²

Dengan menggunakan 2 buah shear connector tipe U dengan tulangan Ø12 (As = 452 mm²) Jarak pemasangan shear connector =

=

4,52 × 2400 × 1 = 2,487 cm 79,2929 × 55


V-116

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Jarak yang diambil antar shear connector = 7,5 cm > 2,487 cm AMAN! Jadi untuk shear connector digunakan tipe U 2 Ø12-75 2. Jarak 4,0– 8,0m

Dmax

: 54,80 ton (nomor 2)


: 1600 + 200 – 40 = 1760 mm

b (bidang kontak)

: 550 mm

V (koef. Gesek)

:1

Q (faktor reduksi)

: 0,6

σ=

=

54,80 = 566,115 ton/m² = 56,611 kg/cm² 550 × 1760


= tegangan geser yang dapat ditahan oleh shear connector = σ – Q * Vn = 56,611 – 0,6 * 5,5 = 53,311 kg/cm²


=

4,52 × 2400 × 1 = 3,699 cm 53,311 × 55

Jarak yang diambil antar shear connector = 12,5 cm > 3,699 cm AMAN! Jadi untuk shear connector digunakan tipe U 2 Ø12-125 3. Jarak 8,0 – 16,0 m

Dmax

: 35,91 ton (nomor 3)


: 1600 + 200 – 40 = 1760 mm

b (bidang kontak)

: 550 mm


V-117

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------V (koef. Gesek) =

σ=

:1

;

Q (faktor reduksi) : 0,6

35,91 = 370,971 ton/m² = 37,097 kg/cm² 550 × 1760


= tegangan geser yang dapat ditahan oleh shear connector = σ – Q * Vn = 37,097– 0,6 * 5,5 = 33,797 kg/cm²


=

4,52 × 2400 × 1 = 5,835 cm 33,797 × 55

Jarak yang diambil antar shear connector = 25 cm > 5,835 cm AMAN! Jadi untuk shear connector digunakan tipe U 2 Ø12-250 20 D12-200

D8-125

Shear Connector Ø12-250

3

12 15 20 3

6D16 50

2D16 Ø12-75

Gambar 5.70. Sambungan Gelagar dengan Plat Lantai menggunakan Shear Connector U Ø 12 – 250 mm Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-118

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------6 . PELAT INJAK 20 cm

Tebal pelat injak direncanakan adalah 20 cm . Panjang pelat injak disesuaikan dengan lebar abutment yang direncanakan 9 m, sedangkan

9m

lebar pelat injak tersebut diambil 2 m.

2m

Gambar 5.71. Rencana Ukuran Pelat Injak

Pembebanan : • Berat sendiri pelat injak = 0,2 x 1,00 x 2,4 = 0,48 ton/m’ • Berat aspal = 0,1 x 1,00 x 2,2 = 0,22 ton/m’ • Berat tanah = 0,7 x 1,00 x 2,0 = 1,4 ton/m’ Total beban ( q ) = 2,1 ton /m’ Momen : =½ql2

M

= ½ x 2,1 x 22 = 4,2 tm = 42 kNm = 42 .106 Nmm Penulangan : Tebal selimut beton = 20 mm φ tulangan rencana = 12 mm Tinggi efektif = 200 – 20 - 0,5.12 = 174 mm MU / b d 2 = 42 . 106 / ( 1000 x 1742 ) = 1,387 N / mm2 fy ⎤ ⎡ = ρ x 0,8 x fy x ⎢1 − 0,588xρx f ' c ⎥⎦ bxd ⎣ M

2

1,387 = 192 ρ - 1204,224 ρ2 ρ = 0,0076 ρmin = 0,0058

ρmin< ρ < ρ max , dipakai ρ

ρmaks = 0,0363 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-119

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------As = ρ x b x d x 106

= 0,0076 x 1000 x 174 = 1322,4 mm2

Di pakai tulangan Ø 16 – 150 As terpasang 1340 mm2 > 1322,4 mm2 Tulangan bagi = 0,2 x As = 0,2 x 1340 = 268 mm2 Dipakai tulangan ∅ 8 – 175 ( As = 287 mm2 )

∅ 8 -175

D16-150

∅ 8-175

∅8-175

∅ 8 -175

D 16 -150 ∅16-150.

∅16-150

Gambar 5.72. Penulangan Plat Injak


V-120

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------7. DINDING SAYAP ( WING WALL ) 30 30 50 540 160 G1 G2 Ea1

80

G3

470 Ea2 G4 50 P2

P1

G5 110

100 80 300

110

Gambar 5.73. Perencanaan Wing Wall

Data – data teknis : Ht = 150 cm d = 150 – 50 = 100 cm = 1 m Data tanah urugan : γt = 1,74 ton / m3 ϕ = 30° q = 1,2 t/ m2 h = q / γt = 1,2 / 2 = 0,6 ¾ Akibat tekanan tanah

Koefisien tekanan tanah : Ka = tan 2 ( 45 − Ka = tan 2 (45 − Kp = tan 2 ( 45 + Kp = tan 2 (45 +

ϕ 2

)

30 ) = 0,333 2

ϕ 2

)

30 )=3 2

Lebar dinding abutment yang ditinjau ( d ) = 1 m Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-121

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------P1 = γt. h .Ka. d = 1,74 x 0,753 x 0,333 x 1,00 = 0,436 t/m2 P2 = γt. h. Ka .d = 1,74 x 7,8 x 0,333 x 1,00 = 4,519 t/m2 Ea1 = H x P1 = 7,8 x 0,436 = 3,400 ton Ea2 = ½ H . P2 = ½ x 7,8 x 4,519 = 17,624 ton Bagian

Tekanan ( ton )

Jarak thd A ( m )

Momen ( tm )

Ea1

3,400

½ x 7,8 = 3,9

13,26

Ea2

17,624

∑

21,024

1

/3 x 7,8 = 2,6

45,822

-

59,082

Perhitungan penulangan : Mu = 1,2 x 0,59 .10 6 Nm = 7,08 .105 Nm h = 400 mm b = 1000 mm fc’ = 35 Mpa fy = 400 Mpa 5 .10 4,068 .10 Mu 7,08 = = 35,462 ,138.10x710 N7 N 1x0,36 2 b.d 2 5

⎛ fy ⎞ Mu = ρ .0,8.φ . fy⎜⎜1 − 0,588 ⎟⎟ 2 fc' ⎠ b.d ⎝ 2150,4 ρ2 – 320ρ + 5,462 = 0 ρ = 0,014 ρ min = 0,00583 ρ min < ρ < ρ max ρ max = 0,0363 As = ρ . b . d = 0,0106 x 1000 x 360 = 3816 mm2 Dipakai tulangan ∅ 20 –75 ( As = 4189 mm2 ) Tulangan pembagi diambil = 20 % x tulangan utama = 20 % x 4189 = 837,8 mm2 Dipakai tulangan ∅ 14 –175 ( As = 880 mm2 )


V-122

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------40

I

D 20–75 D 20–75

I

D 14 –175

• • •

• • •

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

D 14 –175

POT. I - I

Gambar 5.74. Penulangan Wing Wall


V-123

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------- PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH

Fungsi utama bangunan bawah Jembatan adalah untuk menyalurkan semua beban yang bekerja pada bangunan atas ke tanah. Perhitungan struktur bawah meliputi : •

Perhitungan Abutment

•

Perhitungan Tiang pancang

Perencanaan elemen-elemen struktural pembentuk konstruksi bangunan bawah jembatan, secara detail akan disajikan dalam sub-sub bab sesuai dengan jenis elemennya. 1. PERENCANAAN ABUTMEN

30 30 50 540 100

160

150 100 80

470

200

50 100 110

80 300

110

900

Gambar 5.75. Perencanaan abutment


V-124

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------1.1. Pembebanan Abutment 1.1.1. Gaya Vertikal

a. Gaya Akibat Berat Sendiri Abutment

2,05 2,267 1,75

W8

W6 7

6,20 6

W5

W3

W2 W1

3,85 W4 73

50

1,25

150 245

Gambar 5.76. titik berat abutment Tabel 5.21. Titik Berat Abutmen

A (Luas:m2)

X(m)

Y(m)

AxX

AxY

I

3,0

1,5

0,50

4,5

1,50

II

0,4

1,5

0,50

0,36

0,204

III

0,275

2,45

1,25

0,673

0,343

IV

0,275

0,733

1,25

0,201

0,343

V

3,76

1,5

3,85

5,64

14,476

VI

0,225

2

6

0,45

1,35

VII

0,45

2,05

6,2

0,923

2,79

VIII

0,525

1,75

7

0,919

3,675

8,91

-

-

13,666

24,338

No


V-125

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Titik berat penampang abutment ;

X = Y =

13,666 ΣA.x 19,5299 = = 1,54 m ΣA 12,685 8,91

ΣA.y 24,338 73,2238 = = 5,77 2,73mm ΣA 12,685 8,91

b. Beban Mati Akibat Konstruksi Atas Beban mati konstruksi atas : ♦ Lapis perkerasan = 0,1 x 7 x 32 x 2,4 = 53,76 ton ♦ Air hujan

= 0,05 x 9 x 32 x 1,0 = 14,40 ton

♦ Pelat jembatan

= 0,2 x 9 x 32 x 2,4 = 138,24 ton

♦ Balok prestress = 0,477375 x 5 x 32 x 2,4 = 183, 452 ton ♦ Diafragma

= 0,2 x 1,075 x 1,85 x 4 x 7 x 2,4 = 32,2973 ton

♦ Pipa sandaran

= 3,58 x 32 x 4 = 458,24 kg = 0,45824 ton

♦

Tiang sandaran = {( 0,16 x 0,16 x 0,55 ) + ( ½ ( 0,16 + 0,25 ) x 0,45 x 0,16 )}x 0,45 x 0,16 = 2,3533 ton

♦ Sandaran

= 1,45 x 0,15 x 0,1 x 2 x 2,4 = 0,1044 ton

♦ Trotoir

= 0,2 x 1 x 32 x 2 x 2,4 = 30,72 ton

Beban mati total ( W ) = 445,63154 ton Beban mati yang diterima abutment ( b ) = 445,63254 : 2 = 222,81577 ton = 2,228. 106 N Lengan gaya terhadap titik G = Xb = 1,54 m Momen gaya terhadap titik G = b x Xb = 2,228 . 106 x 1,54 = 3,431 . 106 Nm c. Beban Hidup Akibat Konstruksi Atas Beban hidup akibat konstruksi atas : - Beban terbagi rata ; K = 1+ ( 20 / ( 50 + L )) = 1 + ( 20/ ( 50 + 32 )) = 1,244 q = 2,1633 ton/m’ ( 30 < L < 60 ) 2,1633 2,1633 ⎡ ⎤ q' = 32 x ⎢100%( ) x 2⎥ = 69,814 ton ) x 1,85 + 50%( 2,75 2,75 ⎣ ⎦


V-126

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------- Beban garis ; P = 12 ton K = 1,244 12 12 ⎡ ⎤ P' = ⎢100%( ) 1,85 + 50%( ) x 0,925 ⎥ = 12,109 ton 2,75 2,75 ⎣ ⎦ Berat total beban hidup + kejut (H + K) = ( 69,814 + 12,109 )x 1,244 = 101,912 ton Beban untuk tiap abutment (c) = ½ x 101,912 = 5,09 .106 N Lengan Gaya terhadap titik G = Xc = 1,54 m Momen Gaya terhadap titik G = c x Xc = 1,54 x 5,09. 106 = 7,84 . 106 Nm d. Berat tanah vertikal Berat tanah dihitung dari rumus ; W=Vxγ W = berat tanah (ton) V = Volume tanah yang dihitung (m3) γ = Berat isi tanah pada kedalaman yang ditinjau = 1,74 t/m3 W1 = 2 x ½ 1,74 x 0,3 x 9 x 1,1 = 4,698 ton W2 = 2 x 1,74 x 2 x 9 x 1,1 = 68,904 ton W3 = 1,74 x 7,3 x 0,3 x 9 = 34,295 ton W4 = ½ x 1,74 x 0,3 x 9 x 0,5 = 1,174 ton W5 = 1,74 x 6,8 x 9 x 0,8 = 85,19 ton Berat tanah total ( d ) = 194,261 ton = 1,942 . 106 Nm Titik berat terhadap G ; ⎧0,367 x( 12 x0,3 x1,1) + 0,55 x(1,1x 2) + 2,05 x(0,3 x7,3) + 2,1x(0,5 x0,3 x0,5)⎫ ⎬ ⎨+ 2,45 x(1,1x 2) + 2,6 x(0,8 x9,8) + 2,633x( 1 x0,3 x1,1) 2 ⎭ = 2,186 m X= ⎩ 1 = 2,186 m {( 2 x0,3x1,1) + (1,1x2) + (0,3x7,3) + 2 x( 12 x0,3x0,5) + (1,1x 2) + (0,8 x9,6,8)} 8)} Momen gaya terhadap titik G = d x Xd =1,942 . 106 x 2,186 = 4,245 . 106 Nm Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-127

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

W5

W4 2,186 m W3

2,00m 0,30m

W2 W1

ΣWt

W2 W1

A

1,78m 2,23m

Gambar 5.77. Beban akibat berat tanah diatas Abutment

1.1.2. Gaya Horisontal

a. Gaya Rem dan Traksi

2,36 m

7,8 m

Gambar 5.78. Beban akibat gaya rem dan traksi

Beban terbagi rata = q’ = 69,814 ton Beban garis = P’ = 12,109 ton Beban hidup total tanpa koefisien kejut (q’ + P’) = 81,923 ton e = 5% Total beban c = 5% x 8,19 . 10. 105 = 4,096 . 104 N Lengan gaya terhadap titik G = Ye = 10,16 m Momen gaya terhadap titik G = Mge = e x Ye = 4,096 . 104 x 10,16 = 4,162 . 105 Nm Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-128

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------b. Gaya Geser Tumpuan dengan Balok Prategang F = f x Wd Dimana ; F

= gaya gesek tumpuan dengan balok

f

= koefisien gesek antara karet dengan beton/baja (f = 0,15-0,18)

Wba =Beban mati bangunan atas girder prategang = 101,912 ton g

= 0,15 x 101,912 = 15,2868 ton = 1,53 . 105 N

Lengan gaya terhadap titik G = Yg = 12,9 m Momen gaya terhadap titik G = MGg = g x Yg = 1,53. 105 x 12,9 = 1,974. 106 Nm

g1

7m

Gambar 5.79. Beban akibat gaya geser tumpuan

c. Gaya Akibat Gempa Tba

7m

Tt

Tab 5,25 m 4,1 m

Gambar 5.80. Beban gempa terhadap bagian konstruksi


V-129

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Gaya gempa arah memanjang : T= C x W di mana : T = gaya horisontal akibat gempa C = koefisien gempa untuk wilayah Jawa tengah = 0,14 (PPJJR) W = Muatan mati dari bagian konstruksi yang ditinjau (ton). -

Gaya gempa terhadap bangunan atas ; Wba = ( 1,2 x 2,228 . 106 ) + ( 1,6 x 5,09 .105 N) = 3,285. 106 N Tba = 0,14 x 3,285. 106 = 4,599. 104 N Lengan gaya terjadap titik G = 12,95 m Momen terhadap titik G = Mba = 4,599 . 104 x 12,95 = 5,956 . 105 Nm

-

Gaya gempa terhadap Abutment ; Wab = 2,739 . 106 N Tab = 0,14 x 2,739 . 106 = 3,835 . 105 N Lengan gaya terhadap titik G = 4,1 m Momen terhadap titik G = 3,835 . 105 x 4,1 = 1,572 . 106 Nm

-

Gaya gempa terhadap beban tanah ; Wt = 1,942 . 106 N Tt = 0,14 x 1,942 . 106 = 2,71 . 105 N Lengan gaya terhadap titik G = 5,25 m Momen terhadap titik G = 2,71 . 105 x 5,25 = 1,42 . 106 Nm


V-130

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------d. Tekanan aktif tanah

2,35 m

P1 2,35 m P2 0,5m 1m

Gambar 5.81. Tekanan aktif tanah

Diketahui : Ø1 = 30º γ1 = 1,74 ton/m3 C1 = 0,04 H=7m H1 = 4,1 m Berat lalu lintas + aspal = ( 12,5 . 103 ) + ( 1,85 x 0,1 x 2200 ) = 1,657. 104 N Ka = tan 2 (45° -

φ 2

)

Ka1 = tan 2 (45° -

30° ) = 0,333 2

• Gaya tekanan tanah aktif P1 = γ1 x q x Ka1 x H1 x Labutment = 1,74 x ( 1,657 . 104 ) x 0,333 x 4,1 x 9 = 35427,651 ton


V-131

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------P2 = γ1 x Ka1 x ½ H12 x Labutment = 1,74 x 0,333x ½ 4,12 x 9 = 43,83 ton ∑ P = P1 + P2 = 35427,651 + 43,83 = 35471,481 ton = 3,547 . 105 N 1.2. Kontrol Terhadap Kestabilan Konstruksi

Pilar ditinjau terhadap kombinasi pembebanan sebagai berikut ; Tabel 5.22. Kombinasi Pembebanan dan Gaya

No.

Kombinasi Pembebanan dan Gaya

Tegangan yang dipakai terhadap Tegangan Ijin

I

M + (H + K) + Ta + Tu

100%

II

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

125%

III

Kombinasi (1) + Rm + Gg + A + SR + Tm + S

140%

IV

M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu

150%

Keterangan : A

= Beban Angin

Ah

= Gaya akibat aliran dan hanyutan

AHg = Gaya akibat aliran dan hanyutan pada saat terjadi gempa Gg

= Gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh

= Gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi

(H+K) = Beban hidup dan kejut M

= Beban mati

Rm = Gaya rem S

= Gaya sentrifugal

SR

= Gaya akibat susut dan rangkak

Tm = Gaya akibat perubahan suhu Ta

= Gaya tekanan tanah

Tag = Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-132

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tu

= Gaya angkat

Tinjauan stabilitas Abutment : -

Tinjauan terhadap guling ; Fg =

Σ MV >n Σ MH

-

Tinjauan terhadap geser ; Fg =

Σ V x tanφ + c.B.D >n ΣH

-

Tinjauan terhadap eksentrisitas ; e =

B Σ MV - Σ MH 1 < B ΣV 2 6

-

Tinjauan pada dasar Abutment ; σ =

V MH ± < qall A W

Diketahui ; n = 1,5 Ø = sudut geser dalam tanah =32,89° c = kohesi tanah = 0,004kg/cm2 = 0,04ton/m2 B = Lebar poer abutment = 3 m L = Panjang poer abutment = 9 m A = 3 x 9 = 27 m2 W = 1/6 x 32 x 9 = 13,5 m3 Daya dukung tanah ; qu = (1+0,3B/L).c.Nc + Df. γo.Nq + ½ (1-0,2B/L). γ1.B.Nγ Nc,Nq,Nγ = Bearing capacity factor (dari tabel terzaghi) = Untuk Ø = 32,89° → Nc = 33,5 Nq = 22,7 Nγ = 22,6 Df = Kedalaman penanaman = 6,3 m γo = satuan berat tanah diatas dasar pondasi = = 2 ton/m3 qu = (1+0,3.3/9).0,2.33,5 +6,30. 2. 22,7 + ½ (1-0,2 .3/9). 2 = 287,69 ton/m2 qall = qu/FS =287,69 /1,5 = 191,793 ton/m2


V-133

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Kombinasi I Tabel 5.23. Kombinasi Pembebanan I

Beban

Gaya ( Newton )

Jarak terhadap G (m)

Momen (Nm)

Jenis

Bagian

V

H

x

Y

MV

MH

M

Wa

2,74.106

-

1,54

-

4,22.106

-

Wt

2,12.106

-

2,19

-

4,63.106

-

Wba

3,29.106

-

1,54

-

5,06.106

-

Wl

5,09.106

-

1,54

-

7,85.106

-

Ta

-

-

-

-

-

-

Tu

-

-

-

-

-

(H+K)

Total

6

8,65.10

-

-

-

7

1,47.10



Σ MV > 100% n ………..tidak aman Σ MH

-


Σ V x tanφ + c.B.D > 100 %n ………..tidak ΣH

aman -

Tinjauan terhadap eksetrisitas ; e=

3 1,47.107 - 0 1 = - 0,99 < x 3 = 0,5 ………..aman 6 2 8,65.10 6

Tinjauan pada dasar Abutment ; σ=

8,65 .10 6 V = 3,20.10 6 < qall = 1,06.10 6 ………..tidak aman 27


V-134

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Kombinasi II Tabel 5.24. Kombinasi Pembebanan II

Beban

Gaya (ton)


Momen (tm)

Jenis

Bagian

V

H

X

Y

MV

MH

M

Wa

2,74.106

-

1,54

-

4,22.106

-

Wt

2,12.106

-

2,18

-

4,63.106

-

Wba

3,29.106

-

1,54

-

5,06.106

-

Ta

-

-

-

-

-

-

Ah

-

-

-

-

-

-

-

1,53.10

-

12,9

-

1,97.106

A

-

-

-

-

-

-

SR

-

-

-

-

-

-

Tm

-

-

-

-

Gg

Gg

Total

5

6

8,14.10

5

1,53.10

-

-

7

1,39.10



-


-

1,39.107 = 7,05 > 125% x 1,5 = 1,875 ………..tidak aman 1,97.106

8,14.106 x tan 32,89 + 0.02.3.3 = 34,4 > 125 %n ………..tidak aman 1,53.105


1 3 1,39.107 - 1,97.106 = 0,03 < x 3 = 0,5 ………..aman 6 6 8,14.10 2


8,14.10 6 1,97.10 6 ± = 4,47.10 6 < qall = 1,06.10 6 ………..tidak aman 27 13,5


V-135

1,97.106

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Kombinasi III Tabel 5.25. Kombinasi Pembebanan III

Beban

Gaya (ton) V

Kombinasi I


H

x

Y

8,65.106

Momen (tm) MV 1,47.107

-

4,09.104

-

16,76

-

6,86.105

-

1,53.105

-

12,96

-

1,97.106

A

-

-

-

-

-

-

SR

-

-

-

-

-

-

Tm

-

-

-

-

-

-

S

-

-

-

-

-

-

8,65.106

1,94.105

-

-

1,47.107

2,66.106

Rm Gg

Gg

Total



-

8,65.106 x tan 32,89 + 0.02.3.3 = 28,83 > 125 %n ………..tidak aman 1,94.105


-

1,47.107 = 5,5 > 140% x1,5 = 2,1 …….tidak aman 2,66.106


-

MH

1 3 1,47.107 - 2,66.106 = 0,11 < x 3 = 0,5 ………..aman 6 6 8,65.10 2


8,65.10 6 2,66.10 6 ± = 5,17.10 6 < qall = 1,06.10 6 ………..tidak aman 13,5 27


V-136

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Kombinasi IV Tabel 5.26. Kombinasi Pembebanan IV

Beban

Gaya (ton)


Momen (tm)

Jenis

Bagian

V

H

x

Y

MV

MH

M

Wa

2,74.106

-

1,54

-

4,22.106

-

Wt

2,12.106

-

2,18

-

4,63.106

-

Wba

3,29.106

-

1,54

-

5,06.106

-

Tba

-

4,59.106

-

12,95

-

5,96.106

Tab

-

3,84.105

-

5,656

-

2,17.106

Tag

Tt

-

1,30.107

-

6,3

-

8,19.108

Gg

Gg1

-

1,53.105

-

12,96

-

1,97.106

Ahg

-

-

-

-

-

-

Tu

-

-

-

-

-

-

8,14.106

1,39.107

-

-

1,39.107

8,29.108

Gh

Total


Tinjauan terhadap guling ; 1,39.107 > 150% x1,5 = 2,25 …….tidak aman Fg = 8,29.108

-


-


-

1,39.107 x tan 32,89 + 0.02.3.3 > 125 %n ………..tidak aman 1,39.107

3 1,47.107 - 2,66.106 1 < x 3 = 0,5 ………..aman 6 8,65.106 2


1,39.107 8,29.108 ± = 6,19.107 < qall = 1,06.106 ………..tidak aman 13,5 27


V-137

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Karena tinjauan poer abutment terhadap guling geser, eksentrisitas tidak aman maka abutment dipasang tiang pancang. 1.3. Penulangan Abutment 1.3.1. Penulangan Badan Abutment

Penulangan badan abutment ditinjau terhadap momen yang terjadi didasar badan abutment. Dari tabel pembebanan kombinasi IV diperoleh ; PV = 8,14 .106 N PH = 1,39 .106 N MH = 8,29.108 Nm Direncanakan ; f’c = 22,5 Mpa h = 800 mm b = 1000 mm d’ = 800 – 40 – 0,5 x 20 – 12 = 738 mm ϕ = 0,5 PV MH PH

6,00

Gambar 5.82. Pembebanan pada badan abutment

MH = 8,29.107 Nm MU’ = 1,6 x MH ( SKSNI – T – 15 – 1991 – 03 ) = 1,6 x 8,29 .107 = 1,33 . 109 Nm Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-138

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------MU =

MU’

= 1,33 . 109

Labutment

= 1,47 . 108 Nm

9

V = 8,14 . 106 N VU’ = 1,2 x 8,14 . 106 = 9,77 . 106 Nm VU = VU’ / Labutment = 9,77 . 106/ 9 = 1,09 . 106 N W = 1/6 bh2 = 1/6 x 1000 x 7382 = 9,077 . 107 mm3 Kontrol terhadap pecahnya konstruksi :

σ = MU/ W < 0,1 f’c σ = 1,47 .1011/ 9,077 .107 > 0,1 22,5 ( tidak aman ) Maka diperlukan tulangan Penulangan :

MU / bd2 = ρ x Ø x fy x ( 1 – 0,588ρ - fy/ f’c ) 1,47 .1011/1000x 7382 = 0,271 0,271 = 192ρ - 1204,224 ρ2 ρ = 0,0014 ρmin = 0,00583 ρmaks = 0,0363

ρ < ρmin

Tulangan utama

Astot = ρ x b x d = 0,00583 x 1000 x 738 = 4302,54 mm2 Dipakai tulangan utama Ø 25 – 100 (As = 4910 mm2)

Tulangan bagi

Diambil 20 % tualangan utama = 20 % 4910 = 962 mm2 Dipakai tulangan bagi Ø 12 – 100 (As = 1130,97 mm2)


V-139

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Ø 12 – 100 Ø12-100 D25-100

Ø 12 – 100 D25-100

Ø 12 – 100

Gambar 5.83. Penulangan badan abutment

1.3.2.Plat Pemisah Balok Pembebanan pada kondisi IV :

• V

= 8,143 .106 N

• Mv = 1,39 .107 Nm • H

= 1,399 .107 N

• MH = 8,294 . 107 Nm 0,3 Gh 0,8 m

Gambar 5.84. Pembebanan pada plat pemisah balok

Diketahui ; b = 1000 mm h = 300 mm d’ = 40 cm Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-140

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------d = h – d’ – ½ x12 – 8 = 246 mm f’c = 22,5 Mpa fy = 240 Mpa Berat konstruksi atas = ( 1,2 x 5,09 .105 ) + ( 1,2 x 2,228 .106 ) = 3,285 . 106 Nm Gaya gempa (Gh) tiap meter panjang abutment = ( 0,14 x 8,143 .106 ) : 9 = 1,2667.105 N Mmaks = 1,75 x 1,2667 .105 = 2,217 .105 Nm Mu = 1,2 x Mmaks ( SKSNI T-15 – 1991 – 03 ) = 1,2 x 2,217 .105 = 2,66 .105 Nm W = 1/6 b h 2 = 1/6 x 1000 x 300 2 = 1,5 .107 mm2 Kontrol terhadap pecahnya konstruksi : σ = Mu / W < 0,1 f’c = 2,66 .108 / 1,5 .107 < 0,1 x 22,5 = 17,7 > 2,25 ( tidak aman ) Maka diperlukan tulangan : ⎡ Mu fy ⎤ = ρ .φ . fy ⎢1 − 0,588ρ . ⎥ 2 fc' ⎦ b.d ⎣ 240 ⎤ 2,66.10 6 ⎡ = ρ .0,8.240⎢1 − 0,588ρ . 2 22,5 ⎥⎦ 1000 x 246 ⎣ 4,3955 = 192ρ ( 1- 6,272 ρ ) 1204,224 ρ 2 – 192 ρ + 4,3955 = 0 ρ = 0,0277 ρmin = 0,00583 ρmaks = 0,0363

ρ min < ρ < ρ maks


V-141

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Tulangan utama

A = ρ.b.d.106 = 0,0277 x 1000 x 246 = 6816,85 mm2 Dipakai tulangan Ø25 – 100 (As = 6816,85 mm2) •

Tulangan bagi Tulangan bagi dianbil 20% A = 20% 8040 = 1608 mm2

Dipakai tulangan Ø16 – 125 (As = 1608 mm2)

Ø25 – 100

Ø16 – 125

Gambar 5.85. Penulangan plat pemisah balok


V-142

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------1.4. Penulangan Pile Cap

0,5

1,5

0,5

50 100 100 100 100 100

100 100 50

Gambar. 5.86. Perencanaan Pondasi


V-143

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Digunakan pondasi tiang pancang dengan spesifikasi, sebagai berikut : Jenis tiang pancang

: Beton pracetak

Ukuran

: diameter 40 cm

Panjang tiang pancang : 25 m Mutu bahan : Baja

: BJTP 24

Beton : K - 450 Pembebanan berdasarkan pada kondisi pembebanan kombinasi IV : Pembebanan pada kondisi IV :

• V

= 8,143 .106 N

• Mv = 1,39 .107 Nm • H

= 1,399 .107 N

• MH = 8,294 . 107 Nm Direncanakan : b = 1000 mm h = 700 mm d’ = 700 – 40 – ½ 20 – 12 = 638 mm X max = 0,75 m Y max = 4 m nx = 2 buah

∑x2 = 9 x 1 x 0,25 2 = 5,0625

ny = 9 buah ∑y2 = 2 x 2 ( 42 + 32 + 22 + 12 + 02 ) = 120 Gaya untuk setiap tiang pondasi : P max =

Pv My.X max Mx.Y max ± ± n ny.∑ x 2 nx.∑ y 2

P max =

8,143 .106 8,294.108.0,75 ± ±0 18 9x 5,0625

Pmax = 14105063,79 Nm = 1,41 .107 N


V-144

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Perhitungan penulangan :

M V

A

A 300 20

Gambar 5.87. Pembebanan poer abutment

Momen yang terjadi pada potongan A - A M A – A = P x X = 1,41 .107 x 0,2 = 2,82 .106 Nm Maka diperlukan tulangan : ⎡ Mu fy ⎤ = ρ .φ . fy ⎢1 − 0,588ρ . ⎥ 2 fc' ⎦ b.d ⎣ 2,82.106 240 ⎤ ⎡ = ρ.0,8.240 ⎢1 − 0,588ρ. 2 1000 x 638 45 ⎥⎦ ⎣

0,0069 = 192ρ ( 1- 3,136 ρ ) 602,112 ρ 2 – 192 ρ + 0,0069 = 0 ρ = 0,00003 ρmin = 0,00583

ρ < ρ min

ρmaks = 0,0363 •

Tulangan utama

A = ρ.b.d.106 = 0,00583 x 1000 x 638 = 3719,54 mm2 Dipakai tulangan Ø22 – 100 (As = 3800 mm2)


V-145

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Tulangan bagi Tulangan bagi dianbil 20% A = 20% x 3800 = 760 mm2

Dipakai tualangan Ø16 – 125 (As = 1608mm2) •

Tulangan geser

Syarat perlu tulangan geser : vu > φ .vc

Vu = 8,143 .106 N Vu . d / Mu = 8,143 .106 x 0,8 / 1,39 .107 = 0,469 < 1 Vn = Vu / ∅ = = 8,143 .106 / 0,6 =1,36 .107 N 0,3 √ fc’ b . d = 0.3 √ 45 .1000 . 80 = 1,61.106 N Vc = 0,7 √ fc’ b . d =0,7 √ 45 1000 . 80 = 3,76 .106 N 2/3 √ fc’ b . d =2/3 √ 45 . 1000 . 80 = 3,58 .106 N ( Vn – Vc ) = (1,36 .107 - 3,76 .106 ) = 9,84 .106 N ∅ Vc = 0,6 x 9,84 .106 = 5,91 .106 N ∅ Vc / 2 = 5,91 .106 / 2 = 2,95 .106 N Vu = 8,143 .106 N > ∅ Vc = 5,91 .106 N ( perlu tulangan geser pons ) Perhitungan penulangan

Av = ( Vu - ∅ Vc ) s / (∅ fy d ) = ( 8,143 .106- 5,91 .106 ) 300 / ( 0,6. 240.80 ) = 581,5 mm2 Dipakai tulangan geser praktis Ø22-300 ( 3800 mm2 )


V-146

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------30

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Ø22-100

• • • •

• •

•

•

•

110

Ø25-100

• • • •

100

•

50

• • • • • • • • • • • • •

100

150

30

•

•

•

Ø16-125

•

160

•

•

Ø25-100

470

Ø12-100

Ø12-100

Ø22-300 Ø16-125

•

•

80

• •

• •

50

• •

110

Gambar 5.88. Penulangan Abutment


V-147

• • • •

10 0

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------2. PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG 2.1. Perencanaan Tiang Pancang pada Abutment

Dari perhitungan pembebanan yang diterima abutment :

•

V = 8,143 .106 N

•

Mv = 1,399.107 Nm

•

H = 1,399 .107 N

•

MH = 8,399.108 Nm

2.1.1. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang A. Daya Dukung Tiang Individu

Tinjauan spesifikasi tiang pancang berdasarkan : a) Kekuatan bahan tiang.

P tiang = σ’bahan x Atiang Dimana ; Tiang D 40 cm Mutu beton = K450

σ’bk = kekuatan tekan beton karakteristik = 450 kg/cm2 σ’b = tegangan iijin bahan tiang = 0,33 σ’bk = 0,33 x 450 ≈ 150 kg/cm2 Atiang = Luas penampang tiang pancang = 1256 cm2 P tiang = 150 x 1256 =188400 kg = 188,4 ton b) Daya dukung tanah

♦ Rumus Boegemenn Pall =

qcxA KxTF + 3 5

A : luas tiang pancang beton = ¼ πD2 = ¼ π.402 = 1256 cm2 K : keliling tiang pancang = π.D = π. 40 = 125,6 cm TF : JHL : total friction , kedalaman –25 m = 110 kg/cm2 qc = ½ ( qcu + qcb ) = point bearing capacity = ½ ( 80,625 + 110 ) = 90,3125 kg/cm2


V-148

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------qcu : qonus resistance rata –rata 8D di atas ujung tiang qcu = ( 18 + 40 + 65 + 90 + 105 + 108 + 109 + 110 ) : 8 = 80,625 kg/cm2 qcb : rata – rata perlawanan conus setebal 4D di bawah tiang = 110 kg/cm2 90,3125 x1256 125,6 x110 + = 40499,72kg = 8,67.105 N 3 5

Pall =

♦ Rumus Trafimankove Pall =

(Kb.qc.A) + ((JHL : D) xK ) Fk

Pall =

(0,75 x110 x1256) + ((110 : 40) x125,6) = 107074kg = 1,07.106 N 2,5

♦ Rumus Mayerhof Pall = 40 x N x Ap + ( 1/5 x Nx x As ) Dimana : Ap = luas tiang pancang D 40 = 1256 cm2 N = nilai SPT pada ujung tiang pancang= 14 Nx = nilai rata-rata SPT=

30 + 30 + 30 + 30 + 30 +10 + 9 + 12 = 22,625 ≈23 8

As = Luas selimut tiang = 549,5 cm2 Maka ; Pall = 40 x N x Ap + ( 1/5 x Nx x As ) = 40 + 12 x 1256 + ( 1/5 x 23 x 549,5 ) = 605407,7 kg = 6,05.106 N

♦ Rumus SNPT Pult = ( Ap x ( Cu’ x Nc’ ) + ( µ x qc x Nq )) Dimana : Cu’ : cohesi = 0,027

µ=1+

2K 0 3

Ko : Koefisien tekanan tanah


V-149

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------K0 =

1 − sin φ ⎛ 2 ⎞ ⎜1 + sin φ ⎟ , dimana φ = 31,91 ° 1 + sin φ ⎝ 3 ⎠

K0 =

1 − sin 31,91 ⎛ 2 ⎞ ⎜1 + sin 31,91⎟ = 0,108 1 + sin 31,91 ⎝ 3 ⎠

Untuk φ = 31,91°, maka Nc = 32 ; Nq = 22

µ=1+

2x 0,108 = 1,072 3

maka :

Pall = 1256 x (( 0,027 x 32 ) + ( 1,072 x 110 x 22 )) = 3261259,264 kg = 3,26 .107 N Dari perhitungan di atas diambil Pall terkecil yaitu menggunakan rumus Bougemenn sebesar Pall = 8,67.105 N B. Menentukan jumlah tiang

n = P / Pall = 8,143.106 N/8,67.105 = 9,39 ≈ 18 buah dicek dengan menggunakan 18 buah tiang pancang dengan rencana pemasangan 2 lajur, 9 baris seperti pada gambar.

Kontrol tiang pancang group

Berdasarkan efisiensi kelompok tiang pancang “Persamaan Converse - Labarre” akibat pemasangan secara group: E = 1−

φ ⎡ (n − 1)m + (m − 1)n ⎤ ⎥ 90 ⎢⎣ mxn ⎦

dimana :

∅ = tan-1 D/S = tan-1 0,4 / 1,0= 21,80 D = diameter tiang pancang = 40 cm S = jarak antara tiang pancang = 1 m n = jumlah tiang dalam baris x = 2 buah m = jumlah tiang dalam baris y = 9 buah E = 1−

21,8 ⎡ (2 − 1)9 + (9 − 1)2 ⎤ ⎥ = 0 ,66358 90 ⎢⎣ 9x 2 ⎦

Pall 1 tiang dalam group = E x Pall 1 tiang tunggal = 0,66358 x 8,67.105 = 5,75 .105 N Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-150

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Kontrol jumlah tiang pancang

n = P / Pall = 8,143.106 / 5,75 .105 = 14,16 ⇒ dipakai 18 buah tiang pancang Pengecekan terhadap jumlah tiang pancang yang dipasang P penahan = 18 x 5,75 .105 = 10,35.106 N Beban vertikal yang bekerja P= 8,143 .106 N Jadi P penahan > P yang bekerja Jadi penggunaan 18 buah tiang pancang untuk menahan / mengatasi gaya vertikal yang bekerja adalah aman.

50 100

100

100

100

100

100

100 100 50

Gambar 5.89. Denah tiang pancang


V-151

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------2.2. Penulangan Tiang pancang 2.2.1. Momen akibat pengangkatan satu titik

L R2

a

L-a

R1

M1

x M2

Gambar 5.90. Pengangkatan dengan 1 titik 1 × q × a2 2 1 1 1 q (L - a) qa 2 qL2 − 2aq R 1 = q ( L − a ) − × qa 2 = = 2 2 L−a 2 2(L - a) 2 ( L − a ) 1 Mx = R 1 x − q x 2 2 M1 =

Syarat Maksimum a=

dMx =0 dx

L2 − 2aL 2 (L - a)

a 2 − 4 aL + L2 = 0 → L = 25 m a 2 − 100a + 625 = 0 a1,2 =

100 ±

(− 100 )2 − 4.1.625

2.1 a1 = 6 ,69m( memenuhi ) a 2 = 93,3m( tidakmemenuhi )

a = 0,297 × L = 0,297 x 25 = 7,245 m WD =

1 1 × π × d 2 × γ beton = × 3,14 × 0,42 × 2400 = 301,44 kg/m 4 4

WL = 40 kg/m qtot = 1,2 WD + 1,6 WL = (1,2 × 301,44) + (1,6 × 40) = 425,728 kg M1 = M2 = Mmax Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-152

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------=

1 1 × q × a 2 = × 301,44 × 6,692 2 2

= 9526,96 kgm = 9,527.104 Nm

2.2.2. Momen akibat pengangkatan dengan dua titik

a

L-2a L M1

a M1

M2

Gambar 5.91. Pengangkatan dengan dua titik

1 × q × a2 2 1 1 2 M 2 = q (L − 2a ) − qa 2 8 2 M1 = M 2 M1 =

1 2 1 1 2 qa = q (L − 2a ) − qa 2 2 8 2 a = 0,209 × L a = 0,209 x 25 = 5,125 M1= M2 = Mmax =

1 1 × q × a 2 = × 425,728 × 5,125 = 5811,32 kgm 2 2

Pada perhitungan tulangan didasarkan pada momen pengangkatan dengan 1 titik karena momen yang didapat dari 2 titik pengangkatan lebih kecil daripada momen pengangkatan akibat 1 titik. Pada perhitungan tulangan didasarkan pada momen pengangkatan dengan 1 titik. M design = 1,5 × MMax = 1,5 × 9526,96 = 14290,44 kgm = 1,43 .105 Nm


V-153

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Direncanakan ; f’c = 45 Mpa fy = 240 Mpa Diameter pancang (h) = 400 mm Tebal selimut (p)

= 50 mm

Diameter efektif (d)

= 400 – 50 – 0,5 × 14 – 8 = 335 mm

Tulangan Untuk K – 450 ( fc’= 545 Mpa ) dan BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )

ρ min =

1,4 1,4 = = 0 ,00583 fy 240

⎡ 0,85xfc' 600 ⎤ x ρ max = 0 ,75xβ1x ⎢ ⎥ dim anaβ1 = 0 ,85 600 + fy ⎦ ⎣ fy 600 ⎤ ⎡ 0 ,85x 45 x = 0 ,0726 ρ max = 0 ,75x 0 ,85x ⎢ 600 + 240 ⎥⎦ ⎣ 240 Tiang pancang berbentuk bulat, sehingga perhitungannya dikonfirmasikan ke dalam bentuk bujur sangkar dengan b = 0,88D = 0,88. 0,4 = 0,352 m Mu fy ⎤ ⎡ = ρ.φ.fy ⎢1 − 0 ,588ρx ⎥ 2 fc' ⎦ bxd ⎣ Mu 240 ⎤ ⎡ = ρx 0 ,8 x 240 ⎢1 − 0 ,588ρx 2 45 ⎥⎦ bxd ⎣ 1,43.10 8 = 192 ρ − 602 ,112 ρ 2 352 × 352 2 602 ,112ρ 2 − 192 ρ + 3,278 = 0

ρ = 0,0181 ρmin = 0,00583 ρmaks = 0,0724

ρ min< ρ < ρ max

Tulangan utama

Ast = ρmin.b.d.106 = 0,0181x 352x352 = 2242,66 mm2 Dipakai tulangan 4Ø28 ( Ast = 2463 mm2 > 2242,66 mm2 )


V-154

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------•

Kontrol terhadap Tumbukan Hammer

Jenis Hammer yang akan digunakan adalah tipe K –35 dengan berat hammer 3,5ton. Daya dukung satu tiang pancang = 8,67.105 N Rumus Tumbukan : R =

Wr . H Φ (s + c )

Dimana : R = Kemampuan dukung tiang akibat tumbukan Wr = Berat Hammer = 3,5 T = 35 kN H = Tinggi jatuh Hammer = 1,5 m s

= final settlement rata-rata = 2,5 cm

c

= Koefisien untuk double acting system Hammer = 0,1

Cara kerja Double Acting System Hammer (Sistem Palu Kerja Rangkap) adalah menggunakan tenaga uap untuk mengangkat balok besi kemudian mendorongnya kembali ke tanah juga dengan menggunakan tenaga uap. Lain halnya dengan Single Acting System Hammer (Sistem Palu Kerja Tunggal) yang hanya melepaskannya dan mengandalkan gaya gravitasi untuk menjatuhkannya kembali. (Analisis dan Desain Pondasi, edisi ke-empat jilid 2, Joseph E. Bowles, hal. 304) Maka :

•

R =

Wr . H Φ (s + c )

R =

35 x1, 5 = 210 kN = 2,1.105 N < Ptiang = 8,67.105 N ( Aman ) 0 , 2 (0 , 025 + 0 ,1 )

Penulangan Akibat Tumbukan

Dipakai rumus New Engineering Formula :

PU =

eh .Wr . H s+c

Dimana : PU = Daya Dukung Tiang tunggal eh = efisiensi Hammer = 0,8 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-155

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------H = Tinggi jatuh Hammer = 1,5 m S = final settlement rata-rata = 2,5 cm Maka :

PU =

eh .Wr . H 0 ,8 x 35 x1, 5 = 336 kN = 0 , 025 + 0 ,1 s+c

Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5 Kuat Tekan Struktur : Pmaks = 0,8 ( 0,85 f’c ( Ag – Agt ) + fy.Ast ) 336000 = 0,8 ( 0,85.45 ( 3,14.2002- Ast ) + 45.Ast ) Ast = - 830746 Karena hasil negatif, maka digunakan : Ast = 1 % x 3,14 x 2002 Ast = 3256 mm2 Dipakai tulangan 8 ∅ 28 ( Ast = 4926 mm2 > Ast )

Kontrol geser

(− q.a ) + (1 / 2.q.L ) D max = 2 0 ,9 x1 / 4π.d 0 ,9 x1 / 4π.d 2 (425,728x 6,69) + (1 / 2x 425,728x 25) τb = 0 ,9 x1 / 4 x 3,14 x 0 ,42 τb =

= 72272,826 kg/m2 = 7,227 kg/cm2 τ b = 0 ,53σ → σ = 1600kg / cm 2

= 0,53 . 1600 = 848 kg /cm2 karena τb < τbijin maka tidak perlu tulangan geser,maka digunakan tulangan sengkang praktis yaitu tulangan spiral.

2.2.3. Perhitungan Tulangan Spiral

Rasio penulangan spiral :

⎛ Ag ⎞ fc ρs = 0 ,45⎜ − 1⎟ x ⎝ Ac ⎠ fy ⎛ 1 / 4.π.402 ⎞ 450 ⎟x − 1 ρs = 0 ,45⎜⎜ 2 ⎟ 2400 = 0 ,0656 1 / 4 . π . 30 ⎝ ⎠ Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-156

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------As = 2 x ρs x Ac = 2 x 0,0656 x ¼.π 402 = 164,85 cm2 s = 2 x π x Dc x Asp/s = 2 x 3,14 x 40 x ¼ .3,14.0,82/164,85 = 0,76 cm→ 6 cm sehingga dipakai tulangan Ø8-60 sengkang pada ujung tiang dipakai Ø8-60 sengkang pada tengah tiang dipakai Ø8-100

Gambar 5.92. Detail Tiang Pancang dan Penulangannya


V-157

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

8Ø28 Ø8-60

Ø8-100 8Ø28

Ø8-60

Gambar 5.93. Penulangan Tiang Pancang


V-158

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------2.3. Analisa Tiang Pancang Miring

Dari perhitungan pembebanan yang diterima abutment : •

V = 8,143 .106 N

H = 1,399 .106 N

•

Mv = 1,399.107 Nm

MH = 8,399.108 Nm

¾ Perhitungan kemiringan tiang pancang

Vn =

V Vex ± n ∑ x2

( )

Dimana : ex : eksentrisitas : jarak V dengan pusat berat pile V : Resultante vertikal dari gaya luar x : jarak setiap pile terhadap pusat berat pile n : banyak pile Vn : beban yang diterima oleh setiap pile Momen terhadap titik A : MA = ( 0,5-0,5 )/2 = 0→ ex = 0 V1 = V2 = 8,143.106/ 2 Kemiringan = H / ( V1 + V2 ) = 1,399.106/ 8,143.106 = 0,17

V

A

H

1 2

0,5 0,5

Gambar 5.94. Rencana Kemiringan Tiang Pancang

Direncanakan Kemiringan tiang pancang 1 : 2 α = 30° Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-159

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------2.3.1. Perhitungan pergeseran tanah akibat gaya lateral PH

-2,00

A 225

La -3.00

B

F

225 C 225 D

Ld

C’ M D’

225 225 Lp

Gambar 5.95. Gaya horisontal pada tiang pancang

B=3m d = 1/3 Lp Lp = panjang tiang pancang = 25 m Ld = 1/3. 25 = 8,33 m ≈ 9 m φ⎞ ⎛ Kp = tan 2 ⎜ 45 + ⎟ 2⎠ ⎝ γ = berat jenis tanah tergantung kedalaman tanah sesuai data φ = sudut geser dalam tanah tergantung kedalaman tanah sesuai data •

Perhitungan Diagram Tekanan Tanah

BF = γ.Kp . h1.B = 1,593 . 0,331 .2,25. 3 = 3,559 t/m2 CG = γ.Kp . h2.B = 1,593 . 0,331 .4,50. 3 = 7,118 t/m2 DH = γ.Kp .h3.B = 1,566 . 0,303 .6,75. 3 = 9,609 t/m2


V-160

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------EI = γ.Kp . h4.B = 1,580 . 0,270 .9,00.3 = 11,518 t/m2

Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja BF = 3,559 ton/m

CC’ = ¾ CG = ¾ x 7,118 = 5,339 ton/m DD’ = 1/3 DH = 1/3 x 9,609 = 3,203 ton/m P1 = 0,5 x 2,25 x 3,559 = 4,004 ton P2 = 0,5 x 2,25 x ( 3,559 + 5,339 ) = 10,01 ton P3 = 0,5 x 2,25 x ( 5,339 + 3,203 ) = 9,609 ton P4 = 0,5 x 2,25 x 3,203 = 3,603 ton ΣP = P1 + P2 + P3 + P4 = 27,226 ton

Titik tangkap resultan

ΣP.Lz = P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5 L1 = ( 1/3 .2,25 + 6,75 ) = 7,5 m L2 = ( 1/2 .2,25 + 4,50 ) = 5,625 m L3 = ( 1/2 .2,25 + 2,25 ) = 3,375 m L4 = ( 1/3 .2,25 ) = 0,75 m ΣP x Lz = 4,004 x 7,5 + 10,01x 5,625 + 9,609x 3,375 + 3,603 x 0,75 = 121,468Tm Lz =

121,468 = 4,461 m 27,226

Kontrol gaya horisontal yang terjadi

Σ Ms = 0 PH ( 0,5 + Ld + Lz) = ΣP x 2 x Lz PH

=

(ΣP x 2 x Lz) (0,5 + Ld + Lz)

=

27,226 x 2 x 4,5 = 18,424ton = 1,84.105 N 0,5 + 8,3 + 4,5

= 1,84 .105 N < PH max yang terjadi ( 1,399.107 ) ….tidak aman Kesimpulan dari perhitungan di atas adalah diperlukannya pemasangan tiang pancang miring, ini disebabkan karena tekanan tanah pasif efektif yang terjadi masih belum dapat mengatasi gaya horisontal yang bekerja pada konstruksi.


V-161

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------2.3.2. Perhitungan Tiang Pancang Miring

Rumus : H ijin + N1.P sin α ≥ H yang bekerja x FS Dimana : H ijin : gaya horisontal yang mampu ditahan oleh tekanaan tanah pasif N : jumlah tiang pancang miring P : daya dukung tiang pancang vertikal dalam group H yang bekerja : total gaya horisontal yang bekerja H ijin + N1.P sin α ≥ H yang bekerja x FS 1,84 .105 + ( 5,75 .105 sin 5,71 ) ≥ 1,399 .107 x 1,5 N1 ≥ 3,478 ≈ 4 buah 2.3.3. Chek Gaya Vertikal

[(PxN 2 ) + N1 x(P. cosα )] ≥ V dimana : P : kemampuan tiang pancang vertikal dalam group N1 : jumlah tiang pancang miring N2 : jumlah tiang pancang vertikal V : beban vertikal yang bekerja pada konstruksi N = N1 + N2 18 = 4 + N2 → N1 = 14 buah

[(PxN 2 ) + N1 x(P. cosα )] ≥ V (5,75 .105 x 14 ) + 4 ( 5,75 .105 cos 5,71 ) ≥ 8,143.106 7,22 .107 N ≥ 8,143 .106 N……………………aman


V-162

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------100

100

100 50 100 A 100

100 A 100

100 A 100

100 A 100 50

Gambar 5.96. Penempatan tiang pancang vertikal dan miring

Keterangan : : A :

tiang pancang vertikal tiang pancang miring


V-163

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------2.4. Penurunan (Settlement)

• Penurunan pondasi tiang pancang Diketahui data sebagai berikut : -6,00 Pasir kasar :γsub = 1,74 gr/cm3

-7,5 m

- 20 m

- 22 m

- 25m

- 31 m

1 - 33 m

- 35 m

2

3

Gambar 5.97. Penurunan (Settlement) Tiang Pancang Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-164

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------♦ Perhitungan penurunan Beban Vertikal = 8,143.106 N= 814,3 ton Berat tiang pancang =0,25 x π x D2 x γ x 25 x 18 = 0,25 x 3,14 x 0,42 x 1,74 x 25 x 18 = 135,648 ton Berat beban total = beban vertikal + berat tiang pancang = 814,3 + 135,648 = 949,948 ton Tegangan pada tanah akibat berat bangunan dan muatannya dapat diperhitungkan merata pada kedalaman 2/3 Lp dan disebarkan dengan penyebaran V : H = 2 : 1 Lp = 25 m

2/3 . Lp = 2/3 x 25 = 16,67 m = 17 m Kedalaman penurunan yang diperhitungkan = 17 + 5 = 22 m Beban total disebarkan dengan penyebaran V : H = 2 : 1 L = 3 meter B = 9 meter A = 3 x 9 = 27 m2 q=

V 949,948 = = 35,183 t/m2 27 A

♦ Penurunan yang terjadi : ¾

Lapisan 1 ( kedalaman – 33 m ) L1 = L + 2X tan 30 = 9 + 2.1 tan 30 = 10,155 m B1= B + 2X tan 30 = 3 + 2.1 tan 30 = 4,155 m A1 = B1.L1 = 4,155 x 10,155 = 42,191 m2 ∆P =

A 27 xq = x35,183 = 22,515 t/m2 = 2,25 kg/cm2 A1 42,191

P0 = ( 23 x 2,00 ) – ( 21 x 1 ) = 25 t/m2

= 2,5

kg/cm2

4,75 kg/cm2 Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka dapat dihitung : e0 = 1,183 e1 = 1,003 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-165

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------∇e = 0,135 maka : s1 =

¾

∆e 0 ,135 xH = x100 = 6 ,3 m 1 + e0 1 + 1,138

Lapisan 2 ( kedalaman – 35 m ) L2 = L + 2X tan 30 = 9 + 2.3 tan 30 = 6,464 m B2= B + 2X tan 30

= 3 + 2.3 tan 30 = 12,464 m A2 = B2.L2 = 6,464 x 12,464 = 80,045 m2 ∆P =

A 27 xq = x35,183 = 809,212 t/m2 = 80,9 kg/cm2 A1 84,045

P0 = ( 25 x 2,00 ) – ( 21 x 1 ) = 29 t/m2

= 2,9

kg/cm2

83,8

kg/cm2

Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka dapat dihitung : e0 = 1,183 e2 = 1,035 ∇e = 0,103 maka : s2 = ¾

∆e 1 + e0

xH =

0 ,103 x100 = 4 ,82 m 1 + 1,138

Lapisan 3 ( kedalaman –37 m ) L3 = L + 2X tan 30 = 9 + 2.5 tan 30 = 14,774 m B3= B + 2X tan 30

= 3 + 2.5 tan 30 = 8,774 m A3 = B3.L3 = 8,774 x 14,774 = 129,627 m2 ∆P =

A 27 xq = x35,183 = 7 ,328 t/m2 = 0,7328 kg/cm2 A1 129,627

P0 = ( 27 x 2,00 ) – ( 25 x 1 ) = 29 t/m2

= 2,9 kg/cm2 3,6328 kg/cm2


V-166

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka dapat dihitung : e0 = 1,183 e3 = 1,059 ∇e = 0,079 maka : s3 = ¾

∆e 1 + e0

xH =

0 ,079 x100 = 3 ,695 m 1 + 1,138

Lapisan 4 ( kedalaman –39 m ) L4 = L + 2X tan 30

= 9 + 2.7 tan 30 = 10,155 m B4= B + 2X tan 30 = 3 + 2.1 tan 30 = 4,155 m A4 = B4.L4 = 4,155 x 10,155 = 42,191 m2 ∆P =

A 27 xq = x35,183 = 22,515 t/m2 = 2,25 kg/cm2 A1 42,191

P0 = ( 29 x 2,00 ) – ( 27 x 1 ) = 25 t/m2

= 2,5 kg/cm2 4,75 kg/cm2

Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka dapat dihitung : e0 = 1,138 e1 = 1,086 ∇e = 0,052 maka : s4 =

∆e 1 + e0

xH =

0 ,052 x100 = 2 ,43 m 1 + 1,138

Maka settlement ( penurunan ) total = s1 + s2 + s3 + s4 s = 6,3 + 4,82 + 3,695 + 2,43 s = 17,245 cm


V-167

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.8. Jalan Pendekat (Oprit) 1. Perencanaan Geometrik Oprit

•

Alinyemen Horisontal dan Vertikal Oprit

Dalam perencanaan Jembatan Siangker akses menuju Bandara ini alinyemen horizontal dan vertikal oprit mengikuti alinyemen jalan, sehingga tidak terjadi perubahan pada alinyemen horizontal maupun vertikal. Alinyemen horizontal dan vertikal yang terjadi yaitu jalan lurus baik dari arah menuju maupun meninggalkan Bandara.


V-168

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.9. Perencanaan Saluran Drainase

2%

2,00

3,50

2%

3,50

2,00

Gambar 5.98. Sketsa Potongan Melintang Jalan Saluran Drainase Jalan Akses Bandara Sebelah Kiri (arah ke Bandara)

Saluran drainase pada Jalan Akses Menuju Bandara pada STA. 0+000 – STA. 1+800 terletak di sebelah kiri jalan dengan bagian tengah jalan dipisahkan oleh sungai sebagai median. Saluran drainase sebelah kiri jalan menggunakan pasangan batu dengan bentuk trapesium. a. Saluran Drainase pada STA. 0+000 – STA. 0+350 Data teknis : 9 Panjang saluran (L)

= 350 m

9 Luas daerah tangkapan hujan (A) = 0,006 Km2 9 Kecepatan pengaliran (V)

= 2,00 m3/detik

9 Kemiringan saluran (S)

= 0,019 %

9 Curah hujan daerah (R)

= 150.725 mm/tahun

Perhitungan : 1. Besarnya I (Intensitas hujan)

t = t

=

L V 350 2,00

⎛ R ⎞ ⎛ 24 ⎞ ⎟⎟ x ⎜ I = ⎜⎜ ⎟ ⎝ 24 ⎠ ⎝ t ⎠

= 0,056 jam 2

3

I

⎛ 150.725 ⎞ ⎟⎟ = ⎜⎜ ⎝ 24 ⎠

⎛ 24 x ⎜⎜ ⎝ 0,056


⎞ ⎟⎟ ⎠

2

3

= 355,431 mm / jam

V-169

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Besarnya C

C =

(Ca x L1 + 0.5 x L2 + 0.2 x (L1 + L2)) (L1 + L2 + L3)

C =

(0,95 x 7 + 0.5 x 2 + 0.2 x 9) (7 + 2 + 9)

= 0,503

3. Besarnya Debit rencana saluran

Q = 0,278 x I x C x A Q = 0,278 x 355,431 x 0,503 x 0,006 = 0,438 m3/detik Untuk perhitungan debit saluran pada STA. 0+350 – STA. 0+700, STA. 0+700 – STA. 1+150, STA. 1+150 – STA. 1+400, STA. 1+400 – STA. 1+800, perhitungannya dapat ditabelkan. Tabel 5.30. Hasil Perhitungan Debit Rencana Saluran STA. 0+000 - STA.1+800

STA

0+000 - 0+350 0+350 - 0+700 0+700 - 1+150 1+150 - 1+400 1+400 - 1+800

Kiri Kiri Kiri Kiri Kiri

L (m)

V (m3/dtk)

S (%)

R (mm)

t (jam)

A (Km2)

I (mm/jam)

C

Q (m3/dtk)

350 350 450 250 400

2,00 2,00 2,00 2,00 2,00

0,019 0,019 0,019 0,049 0,049

150.725 150.725 150.725 150.725 150.725

0,049 0,049 0,063 0,035 0,056

0,006 0,006 0,008 0,005 0,007

393,117 393,117 332,447 492,028 359,618

0,503 0,503 0,503 0,503 0,503

0,347 0,347 0,377 0,310 0,362


V-170

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Untuk perhitungan dimensi saluran drainase diambil debit yang terbesar, yaitu Q = 0,377 m3/detik yang terletak pada STA. 0+700 – STA. 1+150, agar apabila suatu saat terjadi debit maksimum (Q = 0,372 m3/detik), dimensi saluran drainase dapat terpenuhi. 4. Perhitungan Dimensi Saluran

Q = Qs

= 0,377 m3/detik

V

= (1,5 – 2,0) m/detik

Tinggi jagaan (w)

= 0,400 m

9 Untuk pasangan batu, V diambil = 2,0 m/detik

m = 1 dan n = 1,5 A = Qs/V = h =

A (m + n )

h =

0,186 (1 + 1,5)

b = =

0,186 m2

0,377/2,0 =

= 0,302 = 0,30 m

nxh 1,5 x 0,30

= 0,45 =

0,50 m

Luas Penampang Saluran (Trapesium) : A = (b + m x h) x h =

(0,50 + 1 x 0,30) x 0,30

= 0,240 m2

V = Qs/A = Fr =

D

0,377/0,240 =

1,592 m/detik

V gxD = A/T


V-171

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------T

= b+2xmxh = 0,50 + 2 x 1 x 0,30 =

D

= A/T = 0,240/1,10

Fr = Fr =

1,10 m

= 0,218 m

V gxD 1,592 9,81 x 0,218

= 1,089

Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr tidak memenuhi 9 Untuk pasangan batu, V diambil = 1,0 m/detik

m = 1 dan n = 1,5

A = Qs/V = h =

A (m + n )

h =

0,377 (1 + 1,5)

b = =

0,455 m2

0,377/1,0 =

= 0,427 = 0,40 m

nxh 1,5 x 0,40

= 0,60 m


(0,60 + 1 x 0,40) x 0,40

= 0,40 m2

V = Qs/A = Fr =

0,377/0,40 =

0,955 m/detik

V gxD


V-172

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------D

= A/T T

= b+2xmxh = 0,6 + 2 x 1 x 0,40 = 1,40 m

D

= A/T = 0,40/1,40

Fr = Fr =

= 0,286 m

V gxD 0,955 9,81 x 0,286

= 0,570

Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr tidak memenuhi

9 Untuk pasangan batu, V diambil = 0,75 m/detik

m = 1 dan n = 1,5 A = Qs/V =

0,377/0,75 =

h =

A (m + n )

=

0,601 (1 + 1,5)

h

b = =

0,601 m2

= 0,490 = 0,50 m

nxh 1,5 x 0,50

= 0,75 =

0,80 m


(0,80 + 1 x 0,50) x 0,50

= 0,650 m2

V = Qs/A =

0,377/0,650 =

0,588 m/detik


V-173

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Fr = D

V

gxD = A/T T

= b+2xmxh = 0,80 + 2 x 1 x 0,50 =

D

= A/T = 0,650/1,80

Fr =

Fr

=

1,80 m

= 0,361 m

V gxD 0,588 9,81 x 0,361

= 0,312

Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr memenuhi. (0,312 < 0,55) I =

R

V2 Kst 2 x R

4

3

= A/P P = b+2xhx

m +1

P = 0,80 + 2 x 0,50 x

R

I =

= 2,214

= A/P = 0,650/2,214

I =

1+1

= 0,294 m2

V2 Kst 2 x R

4

3

0,588 2 60 2 x 0,294

4

= 0,029 3


V-174

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5. Spesifikasi saluran

Qs

= 0,377 m3/detik

m

= 1

n

= 1,5

b

= 0,8 m

h

= 0,5 m

w

= 0,4

V

= 0,75 m/detik

Kst

= 60

P

= 2,214

R

= 0,294

I

= 0,029


V-175

Bab V Perencanaan

----------------------------------------------------------------------------------------------------

0,4 m

0,5 m

0,3 m 0,3 m

0,3 m

0,8 m

0,3 m

Gambar 5.99. Detail Dimensi Saluran Drainase


V-176

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.10. Perhitungan Gorong-gorong

Gorong-gorong dipasang melintang pada STA 1+150 karena digunakan untuk mengalirkan air dari saluran drainase pada STA. 0+000 ke STA. 1+150,sebelum jembatan dan STA. 1+400, ke STA. 1+800 yang memiliki elevasi yang rendah. 3,00 2,00 1,00 0,00

0+000

STA.

0+350 0,019

Kemiringan (%)

2,01

Elevasi Rencana (m)

0+700 0,019

1,94

1+150 0,019

1,88

1+400 0,049

1,80

1+800 0,049

1,70

1,50

Gambar 5.100. Penampang Melintang Gorong-gorong 1. Perhitungan Dimensi

Q =

0,377 m3/detik

V =

(1,5 – 2) m/detik diambil 2 m/detik

A = Q/V =

0,377/2 =

0,186 m2

Luas Penampang Saluran (Lingkaran) : A

= (3,14 x d2)/4

0,186 = (3,14 x d2)/4 d2

= 4 x 0,186/3,14 = 1,258

d

= 1,121

= 1,121 m


V-177

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------2.Kemiringan Gorong-gorong

I =

V2 Kst 2 x R

4

3

R = A/P P = =

140

πxd

112

3,14 x 1,12 = 3,517

R = A/P =

0,186/3,517

= 0,281

20

V2

I =

2

Kst x R

4

5

3

140

Gambar 5.101. Gorong-gorong

=

2

2 4

70 2 x 00,281 ,152 34/3

= 0,004 0,010 m

3.Kehilangan Tinggi Energi

Q = µxAx

2xgxz

01,977 ,455 = 0,90 x 00,186 ,288 xx 2 x 9,81 x z

z =

0,252 m


V-178

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------5.11. Dinding Penahan Tanah

Dinding penahan tanah merupakan suatu konstruksi yang terbuat dari pasangan batu kali, yang berfungsi sebagai penahan tanah atas beda tinggi antara elevasi jalan rencana dengan elevasi jalan asli. Dinding penahan tanah ini direncanakan dengan dimensi sebagai berikut : 0,5

1 0,5

2,05

0,5 0,5 0,5

Gambar 5.102. Rencana Dinding Penahan Tanah

Data – data Teknis Bahan

= Pasangan Batu Kali

Berat Jenis = 2,2 ton/m3 Adapun perencanaan DPT pada TA Perencanaan Jalan dan Jembatan ini meliputi perencanaan dimensi, pemeriksaan stabilitas geser dan guling dengan dimensi rencana dan daya dukung tanah terhadap longsoran. Berdasarkan Laporan Hasil Penyelidikan Tanah Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, didapat tanah daerah Bandara Ahmad Yani dan Sekolah Krista Mitra Semarang dengan datadata sebagai berikut : γt = 1,74 t/m3 ∅ = 12 o c = 0,10 kg/cm2 = 1,0 t/m2


V-179

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Perencanaan kekuatannya didasarkan atas bagioan dinding penahan tanah yang tertinggi. Penentuan Gaya – gaya

♦ Perhitungan Koefisien Tekanan Tanah Ka = tan2 ( 45 - ∅/2 ) = tan2 ( 45 – 12/2 ) = 0,331 Kp = tan2 ( 45 + ∅/2 ) = tan2 ( 45 + 12/2 ) = 3,021 ♦ Perhitungan Tekanan Tanah Aktif ( Pa )

q

Pa1 Pa2

3,05

Pp

Gambar 5.103. Perataan Beban Segi Tiga

q

= ( BJ tanah x 0,5 ) / 2 = ( 1,74 x 0,5 )/ 2 = 0,39825 ton /m2

qr = 0,5 q = 0,5 x 0,39825 = 0,199125 ton /m2 σa1 = qr x Ka – 2 x c x √ Ka = 0,199125 x 0,331 – 2 x 0,10 x √ 0,331 = - 0,394 ton /m2


V-180

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------σa2 = Ka x γ x h = 0,331 x 1,74 x 3,05 = 1,608 ton / m2 σa = σa1 + σa2 = - 0,394 + 1,608 = 1,214 ton / m2 Sehingga diagram tegangannya menjadi : - 0,394 ton/m2

- 0,394 ton/m2

h - 0,394 t/m2

1,608 t/m2

1,214 t/m2

Gambar 5.104. Diagram Tegangan Dinding Penahan Tanah

h = 1,214 x 3,5 /1,845 = 2,754 m Pa = σa x h x b ; b = 1 m = 1,451 x 3,5 x 1 = 3,994 ton ♦ Perhitungan Tekanan Tanah Pasif ( Pp )

h

Pp

Gambar 5.105. Tekanan Tanah Pasif

σp = Kp x γ x h = 3,021 x 1,74 x 1 = 4,812 ton / m2 Pp = σp1x h/2 x b ; b = 1 m = 4,812 x 0,5 x 1 = 2,406 ton / m2 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-181

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------♦ Perhitungan Gaya Vertikal Berat Sendiri ( V ) 1

0,5

3,05 m V 0,5

Gambar 5.106. Gaya Vertikal Berat Sendiri

V = A x γ batu kali x b ; b = 1 m = (( 0,5 x 0,5 ) + ( 2 x 0,5 x 3,163 )) x 2,2 x 1 = 7,5086 ton ♦ Penentuan Titik Berat Bangunan 1

0,5

II

3,05 m

I 0,5

Gambar 5.107. Titik Berat Dinding Penahan Tanah

♦ Statis Momen terhadap Tepi Kiri A x X = ∑ Ai x X i X = ∑ A i x Xi / A


V-182

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Tabel 5.31. Titik Berat Dinding Penahan Tanah

Bagian

Bi ( m )

Hi ( m )

Ai ( m2 )

Xi ( m )

Ai x Xi ( m3 )

I

0,500

0,500

0,250

0,250

0,0625

II

0,500

3,500

3,163

0,750

2,37225

3,413

2,43475

X = 2,43475/3,4130 = 0,7133 m ♦ Kontrol Terhadap Stabilitas Guling Sfguling = ∑Mv / ∑MH

= ( V x X + Pp x h/3 ) / ( Pa x h/3 ) = ( 7,5086 x 0,7133 + 2,406 x 3,5/3 ) / ( 3,994 x 2,754/3 ) = 1,751 > 1,5 ( aman ) ♦ Kontrol Terhadap Stabilitas Geser Sf geser = ∑V/ ∑H = V/ ( Pp – Pa ) = 7,5086/ ( 3,996 - 2,406 ) = 4,73 > 1,5 ( aman ) ♦ Kontrol Terhadap Daya Dukung Tanah Tegangan Tanah yang terjadi pada dasar tapak : σ1.2. = N / A ± M / W σ1.2 = 7,5086 / ( 1 x 0,5 ) ± ( 7,5086 x 2,406 – 3,994 x 2,754/3 ) σ1 = 29,4162 σ2

= 0,6182

Daya Dukung Tanah yang terjadi : ∅ = 12° Dari koefisien daya dukung Terzaghi , untuk sudut geser 12°, didapat harga – harga sebagai berikut : Nc = 33,5 Nq =22,7 Nγ =22,6 Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang

V-183

Gb. 5.33. Wing wall

Bab V Perencanaan

---------------------------------------------------------------------------------------------------Daya Dukung Tanah : q = c x Nc x γ x Df x Nq + 0,5 x γ x B x Nγ = ( 0,10 x 33,5 ) + ( 1,74 x 1 x 22,7 ) + ( 0,5 x 1,74 x 1 x 22,6 ) = 55,502 > σ1.2 ( aman )


V-184

Bab V Perencanaan BAB V PERENCANAAN

Recommend Documents