1
Perencanaan Jembatan Brantas – Kediri dengan Menggunakan Sistem Busur Baja Zahid A. Mohammad, Irawan. Djoko, dan Untung. Djoko Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail:
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak—Jembatan Brantas - Kediri ini menghubungkan ruas jalan Brawijaya dan jalan Mayjen Sungkono dengan ruas jalan Veteran Kediri. Saat ini pemerintah sedang merencanakan jembatan Brantas Baru yang terletak disebelah selatan jembatan yang lama. Perencanaan jembatan baru ini dengan menggunakan struktur utama balok beton pratekan sepanjang 190 m. Pada Tugas Akhir ini perencanaan bangunan jembatan Brantas baru itu akan dimodifikasi dan direncanakan ulang dengan menggunakan struktur utama busur rangka baja. Secara umum perencanaan jembatan ini menggunakan literature perencanaan jembatan seperti Bridge Management System (BMS, 1992), RSNI T-02-2005, RSNI T-03-2005 serta peraturan perencanaan struktur baja AISC – LRFD. Pada perencanaan jembatan ini, digunakan pelat lantai kendaraan beton bertulang dengan ketebalan 0.22 m. sedangkan untuk perencanaan struktural baja menggunakan profil baja WF dan Box WF untuk rangka busur utamanya. Perletakan yang digunakan adalah perletakan baja. Untuk pondasi digunakan pondasi tiang bor dengan diameter bor 1 m yang ditanam hingga kedalaman 16 m. Kata Kunci—baja WF, beton pratekan, Box WF, jembatan busur, tiang bor
I. PENDAHULUAN
J
EMBATAN adalah salah satu sarana transportasi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai, saluran irigasi, selat dan laut (azwaruddin.Blogspot.com/2008/02/pengertian-jembatan. html?m=1). Berdasarkan panjang bentangnya, jembatan dibagi menjadi dua macam yaitu jembatan bentang pendek dan jembatan bentang panjang dimana bentang pendek disini didefinisikan sebagai jembatan dengan panjang bentang lebih kecil dari 120 m dan bentang panjang adalah jembatan dengan panjang bentang lebih dari 120 m (D Johnson Victor, 1980). Jembatan Brantas lama merupakan salah satu jembatan yang menghubungkan Kota Kediri wilayah timur dengan barat yaitu ruas Jalan Brawijaya dan Jalan Mayjen Sungkono yang terletak pada wilayah timur Kediri dengan Jalan Veteran yang terletak pada wilayah barat Kediri. Jembatan yang melintas di atas sungai Brantas ini memiliki lebar kurang lebih enam meter (dua lajur dua arah) dengan struktur bangunan atas berupa komposit baja dengan kayu dan pilar jembatan berupa rangka baja. Jembatan ini dibangun sebelum tahun 1940. Dengan bentang jembatan ± 161 m, maka jembatan ini diklasifikasikan sebagai jembatan bentang panjang. Dengan kondisi jembatan yang usianya sudah cukup lama, Jembatan Brantas lama membutuhkan banyak sekali perbaikan dan perawatan untuk mempertahankan kekuatan strukturnya. Saat ini kondisi perkerasan pada jembatan
sudah tidak layak untuk dilalui kendaraan bermotor dan kondisi trotoar dari kayu yang berada disisi kanan kiri jembatan sudah banyak yang terlepas dan rapuh sehingga membahayakan pengguna jalan. Dengan kondisinya saat ini, jembatan ini hanya dilalui jenis kendaraan tak bermotor, bermotor roda dua dan kendaraan penumpang umum. Khusus kendaraan penumpang umum hanya melalui satu jalur yaitu menuju Jalan Mayjen Sungkono, sedangkan jalur sebaliknya hanya untuk bermotor roda dua dan tak bermotor. Pada saat ini pemerintah dalam hal ini Departemen PU Direktorat Jenderal Bina Marga Provinsi Jawa Timur sudah mencoba untuk mengatasi permasalahan yang ada pada jembatan Brantas ini yaitu dengan direncanakannya pembangunan jembatan Brantas baru yang terletak di sebelah selatan dari jembatan lama. Jembatan Brantas baru ini direncanakan menggunakan struktur jembatan gelagar balok beton pratekan profil I dengan panjang bentang total ± 190 m. Lebar jembatan yang direncanakan yaitu dua belas meter untuk lalu lintas empat lajur dua arah. Penambahan lajur menjadi empat lajur dimaksudkan untuk mengantisipasi pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk kota Kediri pada masa yang akan datang. Namun pada dasarnya perencanaan jembatan dengan menggunakan struktur balok beton pratekan profil I memiliki beberapa kekurangan, terutama untuk tipe jembatan bentang panjang. Pada struktur jembatan ini, panjang maksimum balok yang dapat direncanakan hanyalah 40 m sehingga dengan bentang total jembatan Brantas yang ada, maka dibutuhkan beberapa pilar ditengah jembatan sebagai penyangga. Namun keberadaan pilar ini kurang baik karena dapat mengganggu alur aliran sungai yang mengalir dibawahnya. Sedangkan secara estetika, struktur jembatan seperti ini terlihat biasa seperti kebanyakan jembatan yang sudah ada. Selain itu material beton juga memiliki sifat rangkak dan susut yang cukup merugikan bagi struktur jembatan, bahkan dapat berakibat keruntuhan apabila tidak diperhitungkan dengan baik dalam perencanaannya. Tugas Akhir ini mencoba untuk memberikan alternatif lain dalam perencanaan konstruksi jembatan Brantas baru yaitu dengan menggunakan sistem konstruksi rangka busur baja. Dipilih konstruksi rangka busur baja karena dianggap memiliki banyak kelebihan jika dibandingkan dengan konstruksi gelagar balok beton pratekan profil I yang menjadi perencanaan awal untuk struktur jembatan Brantas baru. Jembatan ini memiliki bentang bentang total ± 190 m dan termasuk dalam bentang efektif dari konstruksi jembatan bentang panjang untuk rangka busur yaitu antara 60-600 m, sehingga tidak dibutuhkan pilar jembatan. Sedangkan untuk model busurnya sendiri adalah untuk mengurangi momen lentur pada jembatan sehingga
2 penggunaan bahan menjadi lebih efisien dibandingkan menggunakan sistem konstruksi gelagar parallel (D Johnson Victor, 1980). Selain itu bentuk busur akan menambah nilai artistik pada jembatan tersebut dan mampu menjadi icon tersendiri untuk masyarakat kota Kediri. Pada perencanaan konstruksi jembatan rangka busur ini nantinya akan mengacu pada peraturan-peraturan yang ada. Untuk pembebanan yang bekerja pada struktur akan mengacu pada peraturan pembebanan jembatan yaitu RSNI T-02-2005 sedangkan untuk analisis kekuatan, kekakuan dan kestabilan struktur akan mengacu pada peraturan AISCLRFD yang merupakan peraturan untuk konstruksi rangka baja dimana hampir keseluruhan bagian atas jembatan (supperstructures) adalah rangka baja. Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini adalah : • Dapat mendesai layout awal struktur. • Dapat merencanakan tinggi penampang jembatan. • Dapat menentukan jenis pembebanan yang akan digunakan untuk struktur jembatan busur. • Dapat merencanakan profil yang akan digunakan untuk struktur jembatan busur. • Dapat mengontrol kekuatan profil terhadap gaya-gaya dalam yang terjadi. • Dapat mengontrol desai profil terhadap kekuatan dan kestabilan struktur. • Dapat merencanakan perletakan, kepala jembatan dan pondasi yang sesuai untuk struktur jembatan busur. • Dapat membuat gambar teknik dari hasil bentuk desain dan analisis yang sudah dilakukan. Untuk menghindari penyimpangan pembahasan dari masalah yang telah diuraikan di atas, maka diperlukan pembatasan masalah yang meliputi : • Perencanaan hanya ditinjau dari aspek teknis saja secara struktural dan tidak dilakukan analisis dari segi biaya maupun waktu. • Perhitungan sambungan dibatasi pada bagian-bagian tertentu yang dianggap mewakili secara keseluruhan. • Tidak membahas tentang metode pelaksanaan di lapangan. • Tidak memperhitungkan kondisi beban pada waktu pelaksanaan. • Tidak memperhitungkan perencanaan saluran drainase jembatan, instalasi/jaringan listrik, finishing dsb. II. URAIAN PENELITIAN A. Pengumpulan Data Dalam perencanaan jembatan ini terdapat data-data yang dibutuhkan antara lain, data topografi yang merupakan pengukuran situasi dari ketinggian tanah (Levelling), data tanah merupakan data hasil pengujian tanah dilapangan meliputi pengujian dengan Bor Mesin ataupun pengujian Sondir yang secara ringkas dapat digambarkan dalam bentuk Bor Log dan nilai Standar Penetrasi Test (SPT) serta data hidrologi yang berfungsi untuk mengetahui tinggi muka air banjir rencana.
Gambar 1. Site eksisting.
plan jembatan dan potongan memanjang jembatan
B. Preliminary Desain Dalam Preliminary Desain, hal yang perlu diperhatikan adalah pemilihan tipe jembatan busur yang harus disesuaikan dengan banyak aspek seperti kondisi aktual dilapangan, kondisi tanah pendukung hingga pertimbangan metode pelaksanaan yang akan digunakan. C. Pembebanan Pembebanan pada perencanaan jembatan mengacu pada peraturan RSNI T-02-2005. Beban-beban itu meliputi : - Beban Sendiri yaitu berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural ditambah dengan elemen non struktural yang dianggap tetap. - Beban mati tambahan yaitu beban elemen non structural yang mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. - Tekanan tanah yang berada di belakang dinding penahan. - Beban lalu lintas yang berupa beban kendaraan secara umum yang diistilahkan dalam peraturan RSNI yaitu beban lajur “D” dan beban truk “T”. Beban lajur “D” dibagi menjadi 2 jenis yaitu beban tersebar merata (BTR) dan beban garis (BGT). Untuk permodelan pemasangan beban lajur “D” ini dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar. 2. Permodelan pemasangan beban lajur “D” pada jembatan.
- Beban aksi lingkungan yang berupa beban angin yang menabrak samping jembatan, temperatur saat pelaksanaan jembatan yang dianggap menjadi beban pada structural dan beban gempa akibat tinggi dan massa jembatan sehingga mempu memberikan goyangan pada jembatan. D. Perencanaan Struktur Sekunder Jembatan Pada perencanaan pelat lantai kendaraan, beban yang bekerja hanyalah berat sendiri pelat dan beban hidup truk (T). pelat lantai ini dianggap merupakan pelat menerus dimana perletakannya dianggap pada gelagar-gelagar memanjang jembatan. Dalam menentukan dimensi pada gelagar, harus digunakan pembebanan maksimum dari beban hidup yang ada, yaitu antara beban lajur “D” dengan beban truk “T”. dari kondisi yang paling kritis tersebut maka dapat direncanakan profil gelagar yang kemudian dikontrol mengacu pada perencanaan struktur baja AISC-LRFD.
3 E. Perencanaan Struktur Utama Busur Pembebanan yang terjadi pada struktur utama busur adalah semua beban yang ada yaitu mulai dari beban sendiri, beban lalu lintas hingga aksi lingkungan. Dalam rangka busur utama ini hanya akan terdapat gaya aksial pada profil rangka, sehingga kontrol penampang yang digunakan yaitu kontrol penampang terhadap gaya aksial. Untuk syarat lendutan pada struktur utama mengacu pada RSNIT-03-2005, sedangkan untuk lendutan aktual dilihat dari hasil pehitungan dengan software bantu SAP 2000.
H. Digram Alir A
Mulai
1. Pengumpulan Data 2. Studi Literatur
1. Data Topografi 2. Data Hidrologi 3. Data umum jembatan
Pembebanan pada perletakan : 1. Reaksi bangunan atas 2. Beban aksi lingkungan
Perencanaan dimensi perletakan
Not OK !!
Mendesain layout awal jembatan
Kontrol stabilitas perletakan Preliminary Desain Bangunan Atas
F. Perencanaan Perletakan Baja Pada konstruksi jembatan Brantas – Kediri ini direncanakan menggunakan perletakan sederhana yaitu sendi dan rol. Dalam perhitungan dimendi-dimensi perletakan baja ini akan mengacu pada literatur Djembatan oleh Ir. H. J. Stryuk. G. Perencanaan Struktur Bangunan Bawah Perencanaan dimensi pilar ataupun abutmen jembatan sangat bergantung pada kedalaman gerusan yang etrjadi didasar sungai akibat arus air sungai. Sehingga sebelum merencanakan dimensi pilar ataupun abutmen, harus terlebih dahulu di perhitungkan kedalaman gerusan (scouring) yang terjadi didasar sungai. • Perencanaan pondasi Kedalaman penanaman pondasi harus direncanakan hingga tanah keras untuk menghindari adanya settlemen arah horizontal (penurunan), sehingga dari data tanah yang ada harus diolah terlebih dahulu hingga ditemukan letak kedalaman tanah kerasnya. Pada perencanaan jembatan iniakan digunakan pondasi berupa tiang bor injection, yaitu tiang bor dengan diameter yang berbeda antara diameter pemukaannya dengan diameter dasar. Perencanaan pondasi tiang bor harus direncanakan menggunakan beton mutu yang paling kecil karena proses pengecoran dilaksanakan dilapangan sehingga kepadatan betonnya tidak dapat dikontrol. Direncanakan menggunakan beton mutu K 225. Diameter minimum tiang : Ds = 2.257 x
p1tiang fc'
(1)
P 1tiang = beban yang diterima 1 tiang bor fc’ = mutu beton rencana Q ijin =
Qe + Qf Sf
Perencanaan Struktur sekunder : 1. Tiang sandaran 2. Plat lantai kendaraan 3. Balok memanjang 4. Balok melintang
Analisis data tanah Perencanaan Struktur Utama : 5. Penggantung busur 6. Lengkung busur
Pembebanan struktur utama : 1. Beban mati 2. Beban hidup 3. Beban aksi lungkungan Not OK !! Analisis gaya-gaya pada struktur utama menggunakan alat bantu software SAP 2000
Sf rencana untuk kekuatan daya dukung ini digunakan 3 Secara jenis material, pondasi tiang bor ini dianggap cukup kuat karena dimensinya yang besar dan pejal, sehingga dianggap cukup kaku. Namun tetap perlu dilakukan kontrol kekuatan gaya lateral tiang itu sendiri terhadap gaya lateral yang terjadi. Kontrol kemampuan tiang terhadap beban lateral ini digunakan 2 pehitungan yaitu perhitungan berdasarkan kekuatan material tiang (TOMLINSON) dan perhitungan berdasarkan kemampuan tahanan tanah yang timbul akibat adanya beban lateral (BROM’S METHOD).
Perencanaan abutment dan pilar : 1. Analisis kedalaman scouring 2. Perencanaan dimensi abutment dan pilar
Pembebanan pada abutment : 1. Beban mati 2. Reaksi bangunan atas 3. Beban akibat tanah 4. Beban aksi lingkungan
Not OK !!
Kontrol stabilitas abutment Kontrol kekuatan dan kestabilan struktur utama
OK !!
Perencanaan tiang : 1. Diameter tiang 2. Konfigurasi tiang 3. Jumlah tiang
OK !!
`A
Finish
Gambar 3. Diagram Alir
III. PETUNJUK TAMBAHAN A. Pembebanan Beban Lajur “D” Pembebanan beban BTR pada beban lajur “D” besarnya tergantung dari bentang struktural yang terbebani. Sesuai pada RSNIT-02-2005, intensitas beban terbagi rata (BTR) adalah : (3) L < 30 m ; q = 9.0 kPa L > 30 m ; q = 9.0
(2)
Perencanaan Bangunan bawah : 1. Abutment dan pilar 2. Pondasi tiang pancang
15 0.5 + kPa L
(4)
L = bentang struktural yang terbebani Beban lajur “D” harus disusun pada arah melintang sedemikian rupa sehingga mampu menimbulkan momen maksimum yang ada pada jembatan. Penyusunan komponen-komponen BTR dan BGT dari beban “D” pada arah melintang harus sama. Penempatan beban ini dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut : 1) Bila lebar jalur kendaraan jembatan kurang atau sama dengan 5.5 m, maka beban ”D” harus ditempatkan pada seluruh jalur dengan intensitas 100% 2) Apabila lebar jalur lebih besar dari 5.5 m, beban ”D” harus ditempatkan pada jumlah jalur lalu lintas rencana (5.5 m) dengan intensitas 100%. B. BROM’S METHOD Dalam kontrol kekuatan tiang bor terhadap gaya lateral dengan menggunakan BROM’S METHOD, digunakan
4 grafik pada gambar 3 atau 4 yaitu grafik hubungan antara Tinggi tiang dibagi dengan diameter tiang dengan kekuatan tahanan lateral tiang tergantung dari jenis tanah yaitu tanah kohesif atau non kohesif.
M u total
= M dead + M live = 119.434 + 3790.8 = 3910.234 kgm
Penulangan arah melintang : As = ρ x b x d = 0.0049 x 1000 x 172 = 842.8 mm2 Digunakan tulangan D16 – 200 (As = 1005.31 mm2) Penulangan arah memanjang : As = ρ min x b x d = 0.00196 x 1000 x 172 = 337.12 mm2 Diginakan tulangan D12 – 250 (As = 452.389 mm2) C. Perencanaan Gelagar • Gelagar Memanjang Kombinasi beban ultimate : Beban mati + Beban Truk Mu total = M D + M L2 = 11458.4 + 62521.88 = 73980.24 kgm Gambar. 4. Tahanan lateral ultimate tiang pendek pada tanah kohesif.
Digunakan profil WF 600x300x12x20 L p < L b < L R , bentang menengah Mn =
(L − Lb ) ≤ M Cb M R + (M p − M R ) R (LR − L p ) p
Mn = 83066.6 kgm Mu < φ Mn 73330.44 kgm < 74760 kgm
OK !!
Syarat lendutan : ∆ > ∆o 1.9 > 1.56 cm OK !!
Gambar. 5. Tahanan lateral ultimate tiang pendek pada tanah non kohesif.
IV. PEMBAHASAN A. Preliminary Desain
Kontrol geser : Vu < φ Vn Vu < 0.9 × 0.6 × 20938.2 kg < 110497 kg
fy × Aw OK !!
• Gelagar Melintang Kombinasi beban ultimate : Beban mati + Beban Lajur “D” Mu total = M D + M L1 = 199462 + 408714.75 = 608177.75 kgm Digunakan profil WF 1000x400x16x36 Kontrol Momen setelah penampang komposit Mu < φ Mn 608177.75 kgm < 701929 kgm OK !!
Gambar 6. Desain jembatan rencana
B. Perencanaan Pelat Lantai ts > 200 mm ts > 100 + 40 b1 = 100 + 40 (1.2) = 148 mm digunakan tebal pelat = 220 mm tebal lapisan aspal = 50 mm dimana : ts = tebal pelat lantai kendaraan b1= bentang pelat lantai antar pusat tumpuan (jarak antar gelagar memanjang) f c ’ = 35 MPa f y = 320 Mpa
Kontrol lendutan menggunakan Momen Area, yaitu momen dari bidang momen dibagi modulus elastisitas dan inersia. ∆ > ∆o 2.4 > 2.37 cm OK !! Kontrol geser : Vu < φ Vn Vu < 0.9 × 0.6 × 191782 kg < 232520 kg
fy × Aw OK !!
Digunakan Shear Connector diameter 30 mm dipasang sejumlah 37 buah dengan jarak 320 mm.
5
D. Perencanaan Struktur Busur Syarat konstruksi busur : 1 𝑓𝑓 1 < < Fokus busur : 6
𝐿𝐿
Tinggi tampang busur :
5 1
40
<
𝑡𝑡
𝐿𝐿
<
1
25
Digunakan fokus busur = 38 m Tinggi tampang busur = 5 m, untuk ditengah bentang = 7.6 m, untuk diujung bentang • Batang Penggantung Beban dari batang penggantung adalah reaksi vertikal dari batang melintang ditambah dengan berat sendiri. Untuk kontrol kekuatan, digunakan batang penggantung terpanjang yaitu sepanjang 38 m. Vu total < Pleleh 201673.72 kg < 206700 kg OK !! • Busur Utama Beban Mati Beban mati yang id input pada SAP 2000 adalah beban berat pelat lantai, bekisting, berat aspal dan kerb. Untuk berat sendiri profil struktural lainnya langsung di anggap sebagai Self Weight pada program bantu SAP 2000. Berat pelat beton = 686.4 kg/m2 Berat bekisting = 70 kg/m2 Berat aspal = 110 kg/m2 Beban kerb = 624 kg/m2 Beban Hidup Rujuk ke “(29)”, didapatkan : Beban BTR = q = 937.895 kg/m2 Beban BGT = P 1 = 11466 kg/m
Luas (m2)
30% Luas
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
47.972 47.833 48.512 49.756 51.538 53.746 56.478 60.539 63.341 67.593 35.518
14.391 14.35 14.557 14.927 15.461 16.124 16.943 18.162 19.002 20.278 10.655
Tew1* (kg) 932.57 929.86 943.25 967.26 1001.89 1044.83 1097.92 1176.87 1231.35 1314 690.47
Teq = C x S x I x Wtp* Tabel 2. Beban gempa pada masing-masing join. Titik 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Wtp1 (kg) 12733.8 12751.64 12891.32 13137.52 13312.16 13537.02 13709.05 14437.47 14804.06 15834.85 12654.29
Wtp2 (kg) 14264.2 14275.02 14378.41 14571.7 14664.26 14776.57 18176.06 22371.02 23418.1 25201.03 12830.9
Teq1 (kg) 1528.06 1530.2 1546.96 1576.5 1597.46 1624.44 1645.09 1732.5 1776.49 1900.18 1518.51
: 40oC : 15oC : 25 oC
Output analisa SAP 2000
0.5 Tew1* (kg) 466.28 464.93 471.61 483.63 500.94 522.41 548.96 588.44 615.68 657 345.24
*Tew1 = 0.0006 x 1.2 x Vw2 x (30% luas) Beban angin yang menabrak kendaraan : Tew2 = 0.0012 x 1.2 x Vw2 = 129.6 kg/m Beban Gempa Koefisien dasar gempa (C) = 0.1 Faktor tipe bangunan (S) = 1 Faktor kepentingan (I) = 1.2
Teq2 (kg) 1711.7 1713 1725.41 1748.6 1759.71 1773.19 2181.13 2684.52 2810.17 3024.12 1539.71
*Wtp = massa bangungan jembatan yang dianggap mengakibatkan goyangan akibat gempa. Beban Temperatur Temperatur maksimum Temperatur minimum ∆T
Beban Angin Kecepatan angin (Vw) = 30 m/s (jauh dari pantai) Tabel 1. Beban angin yang menabrak jembatan Titik
Gambar. 7. Model pembebanan beban gempa.
Gambar 8. Output analisa SAP 2000
Gaya aksial maksimum : - busur bawah = 2209843.21 kg (tekan) - busur atas = 1371464.52 kg (tekan) - busur diagonal = 165648.29 kg (tarik) - busur vertikal = 124140.79 kg (tekan) - batang tarik = 1367386.85 kg (tarik)
6 Rujuk ke “(16)” dan “(21)”, didapatkan profil yang sesuai yaitu : - busur bawah = Box WF 800x400x16x38 - busur atas = Box WF 800x400x12x25 - busur diagonal = WF 800x400x6x12 - busur vertikal = WF 800x400x9x19 - batang tarik = Box WF 800x400x12x25
Perencanaan tinggi Scouring Rujuk ke “(23)”, didapatkan kedalaman scouring adalah 1.6 m. Maka abutmen ditanam hingga kedalaman 1.6 m dibawah dasar sungai.
Perencanaan Lawan Lendutan Lendutan yang terjadi pada busur dihasilkan dari lendutan akibat beban-beban tidak berfaktor ditambah dengan perpanjangan batang-batang penggantung dimasing-masing joinnya. Berdasarkan RSNIT-03-2005 ps 4.7.1, persyaratan dan pembatasan lendutan adalah dihitung akibat beban layan yaitu beban hidup yang ditambah dengan beban kejut. Untuk perencanaan Camber (lawan lendutan) akan direncanakan untuk melawan lendtan jembatan akibat beban hidup, sehingga ketika beban hidup sebenarnya bekerja jembatan tidak sampai melendut kebawah melainkan masih dalam kondisi melendut ke atas atau mendatar (kondisi normal). Perencanaan Camber pada jembatan ini direncanakan sebesar 2x lendutan yang terjadi. Tabel 3. Lawan lendutan (Camber) yang direncanakan Titik 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Lendutan (cm) 0 0.62 1.56 2.74 4.05 5.52 7.07 8.59 9.94 11.1 12.27
Camber (cm) 0 1.24 3.12 5.48 8.10 11.04 14.14 17.18 19.88 22.2 24.54
E. Perencanaan Perletakan Baja Perletakan baja yang digunakan seperti pada gambar .
Gambar. 11. Perencanaan Abutmen jembatan.
Tabel 4. Notasi dimensi abutmen Notasi h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 H
(m) 1.7 7.4 0.3 1.2 0.75 1.5 1.5 5.35 10.6
Notasi b1 b2 b3 b4 Bx By
(m) 1.5 0.5 0.5 2.25 6 15
Perencanaan Tiang Bor Digunakan tiang bor Injectiondengan diameter bor 1m. Digunakan sejumlah 10 buah. P1tiang = 3575.64 kN Gambar 9. Perletakan Sendi
Dalam perencanaan tiang bor, harus direncanakan menggunakan mutu beton paling rendah yaitu K225 ≈ 180 Mpa, karena proses pengecoran dilaksanakan dilapngan sehingga kepadatan betonnya tidak dapat dikontrol. Diameter tiang minimum 1m. Kedalaman tiang bor adalah 7.4m. Qe = 11298.42 kN Qf = 660.23 kN
Gambar 10. Perletakan Rol
F. Perencanaan Bangunan Bawah -
Berat volume tanah (γ) = 18 kN/m3 Sudut geser tanah (φ) = 35o Jenis tanah = Dense Sand
Didapat Qu = 11953.65 kN Q ijin = Qu/SF SF rencana untuk daya dukung tanah = 3 Q ijin = 11953.65/3 = 3984.55 kN
7
Tabel 5. Kontrol Q ijin tiang bor No 1 2 3 4 5
% s tambhan 100% 125% 140% 140% 150%
Q ijin % (kN) 3984.55 4980.69 5578.37 5578.37 5976.83
Pmax (kN) 3641.43 3625.64 3821.33 3819.00 4954.76
Pmin (kN) 2859.74 2848.60 2652.9 2655.23 5136.7
Keterangan Q ijin Q ijin Q ijin Q ijin Q ijin
% >, OK !! % >, OK !! % >, OK !! % >, OK !! % >, OK !!
Kontrol lateral tiang bor H max = 847814.23 kg = 8478.14 kN H1 tiang
= Hmax / jumlah tiang = 8478.14 kN/10 = 847.8 kN
Jenis tanah non kohesif dengan kedua ujung tiang terjepit. Qall Rujuk gambar (4), didapatkan 3 ′ = 68 Q all = 68 x Kp x B3 x γ’ = 68 x 3.69 x 13 x 800 = 200745.375 kg = 2007.45 kN
Kp B γ
H1 tiang < Q all 847.8 kN < 2007.45 kN OK !! V. KESIMPULAN/RINGKASAN Kesimpulan dari penelitian ini : A. Tebal pelat lantai beton yang direncanakan pada jembatan ini adalah 220 mm dengan tebal lapisan aspal 5 mm. Untuk tulangan melintang pada pelat lantai digunakan D16 – 200 sedangkan tulangan arah memanjang digunakan tulangan minimum D12-250. B. Perencanaan gelagar memanjang menggunakan profil WF 600 x 300 x 12 x 20. Untuk gelagar melintang menggunakan profil WF 1000 x 400 x 16 x 36 dan direncanakan bekerja secara komposit dengan pelat lantai yang dihubungkan dengan menggunakan shear connector diameter 30 mm dengan jarak pemasangan 32 cm. C. Penggantung busur menggunakan jenis baja Rod (baja bulat berulir) pabrikan ANVIL – International inc dengan diameter 4.5 in. D. Profil rangka busur yang direncanakan menjadi 3 segmen yaitu menggunakan profil : • Busur Atas Segmen I = Box WF 800 x 400 x 12 x 16 Segmen II = Box WF 800 x 400 x 12 x 22 Segmen III = Box WF 800 x 400 x 12 x 25 • Busur Bawah Segmen I = Box WF 800 x 400 x 16 x 38 Segmen II = Box WF 800 x 400 x 12 x 22 Segmen III = Box WF 800 x 400 x 12 x 16 • Busur Vertikal Segmen I = WF 800 x 400 x 9 x 19 Segmen II = WF 800 x 350 x 9 x 12 Segmen III = WF 800 x 350 x 9 x 12 • Busur Diagonal
Segmen I = WF 800 x 400 x 6 x 12 Segmen II = WF 800 x 400 x 6 x 12 Segmen III = WF 800 x 400 x 6 x 9 • Batang Tarik Segmen I = Box WF 800 x 400 x 12 x 25 Segmen II = Box WF 800 x 400 x 9 x 12 Segmen III = Box WF 800 x 400 x 6 x 12 E. Lendutan yang terjadi ditengah bentang akibat beban hidup yaitu sebesar 12.27 cm. Untuk perencanaan lawan lendutan (Camber) pada jembatan ini digunakan 2 kali besar lendutan aktual yang terjadi sehingga besar lawan lendutan ditengah bentang jembatan sebesar 24.54 cm. F. Perencanaan profil sekunder : • Ikatan angin atas = WF 300 x 250 x 9 x 4 • Ikatan angin bawah = WF 250 x 150 x 8 x 12 • Balok portal akhir = WF 500 x 275 x 12 x 19 • Bracing busur = WF 200 x 125 x 8 12 G. Perletakan yang digunakan berupa perletakan baja mutu BJ 50 dengan luas penampang dimensi 85 x 85 cm. H. Kedalaman scouring yang direncanakan untuk abutmen yaitu sedalam 1.6 meter. I. Abutmen direncanakan ditanam hingga melebihi dasar sungai yaitu hingga kedalaman – 8.6 meter untuk menghindari terjadinya gerusan yang terjadi akibat aliran arus sungai. J. Pondasi yang digunakan berupa tiang bor dengan diameter 1 m sejumlah 10 buah yang ditanam mulai dari dasar abutmen hingga kedalaman -16 meter (posisi tanah keras). Saran : A. Pada perencanaan jembatan seperti ini, beban gempa harus cukukp diperhatikan karena beban gempa yang terjadi pada jembatan tinggi dibagi menjadi 2 perhitungan yaitu dengan static ekivalen dan respond spectrum tergantung bentang jembatan (RSNIT-042004-B) B. Perencanaan sambungan rangka busur harus diperhatikan karena dalam pelaksanaan sambungan ini sangat dianjurkan untuk tidak menghabiskan biaya. C. Untuk perencanaan pondasi pada bentang jembatan panjang seperti ini harus dilakukan percobaan beberapa kali dengan jenis pondasi yang berbeda-beda karena harus disesuaikan dengan kondisi tanah yang ada sehingga mampu didapatkan pondasi yang tepat. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis Z.A. mengucapkan terima kasih kepada Allah SWT, Nabi Muhammad SAW, kedua orang tua Abi – Umi, saudara, keluarga, sahabat, saudara SIPIL 2009, rekan-rekan TMB 48, serta semua pihak yang ikut andil dalam terbentuknya hasil penelitian tugas akhir ini. Atas semua pertolongan, bantuan, bimbingan baik dalam bentuk iman, keyakinan, doa, materi maupun moril yang telah diberikan kepada penulis sehingga penelitian tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan cukup baik dan mampu penulis tuangkan dalam bentuk jurnal ilmiah ini. Semoga apa yang penulis hasilkan ini bisa bermanfaat baik bagi penulis secara khusus ataupun bagi seluruh umat manusia secara umum.
8 DAFTAR PUSTAKA [1]
[2] [3] [4] [5]
[6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]
American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). 2007. “The AASHTO LRFD Bridge Design Specifications”. Badan Standar Nasional. 2005. “Standar Pembebanan Jembatan (RSNIT-02-2005)”. Badan Standar Nasional. 2005. “Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan (RSNIT-03-2005)”. Badan Standar Nasional. 2004. “Perencanaan Beban Gempa Untuk Jembatan (RSNIT-04-2004-B)”. Bagus A, Mohamad. 2012. “Studi Respon Seismik Jembatan Balok Komposit Sederhana yang Diretrofit dengan Link Slab Ditinjau dari Wilayah Zona Gempa”. Surabaya, ITS. CV. MONOHEKSA. 2004. “Proyek Jembatan Brantas Kediri”. Dinas Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Bina Marga. 1992. “Peraturan Perencanaan Jembatan Indonesia (BMS, 1992)”. Irawan, Djoko, Harwijono dan Hidayat Sugihardjo. 2007. “Diktat Kuliah Jembatan Bentang Panjang”. Marwan dan Isdarmanu. 2006. “Struktur Baja I”. Surabaya. Marwan dan Isdarmanu. 2006. “Struktur Baja II”. Surabaya. Mc Cormac, Jack C dan James K. Nelson. 2008. “Design of Reinforced Concrete 6th edition”. M Das, Braja. 1998. “Mekanika Tanah (Prinsip Rekayasa Geoteknik)”. Jakarta, Pradnya Paramita. Prakash, Shamsher dan Hari D. Sharma. 1990. “Pile Foundations in Engineering Practice”. PT. TERASIS EROJAYA. 2004. “Project Design Brantas Bridge Kediri, East Java”. Setiawan, Agus. 2008. “Perencanaan Struktur Baja Dengan Metode LRFD”. Jakarta, Erlangga. Sosrodarsono, Suyono dan Kazuto Nakazawa. 1994. “Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi”. Jakarta, Pradnya Paramita. Victor, D. Johnson. 1980. “Essensials of Bridge Engineering”. Wahyudi, Herman. 2012. “Daya Dukung Pondasi Dalam”. Surabaya, ITS Press. Wahyudi, Herman. 2012. “Daya Dukung Pondasi Dangkal”. Surabaya, ITS Press.
