PERENCANAAN JEMBATAN BUSUR MENGGUNAKAN DINDING PENUH PADA SUNGAI BRANTAS KOTA KEDIRI Oleh : GALIH AGENG DWIATMAJA 3107 100 616
LATAR BELAKANG • Kondisi jembatan yang lama yang mempunyai lebar 6 meter, sedangkan pada kondisi sekitar jembatan pada ruas jalan Brawijaya dan Mayjen Sungkono merupakan daerah perdagangan yang ramai dan jalan Veteran merupakan akses menuju kota pusat kota dan perkantoran sehingga sering terjadi kemacetan, oleh karena itu diperlukan jembatan baru yang lebih lebar dan kokoh untuk dapat dilalui lebih banyak kendaraan sehingga dapat meningkatkan pelayanan jalan dan mempermudah akses kota.
Peta Situasi
RUMUSAN MASALAH Permasalahan pokok ialah bagaimana merencanakan struktur Jembatan Brantas kota Kediri dengan sistem busur dinding penuh. Adapun detail/rincian permasalahannya ialah sebagai berikut: 1. Bagaimana mendesain lay out awal struktur ? 2. Bagaimana asumsi pembebanan yang terjadi pada bagian-bagian jembatan ? 3. Bagaimana menganalisa gaya-gaya dalam struktur jembatan? 4. Bagaimana merencanakan profil yang akan digunakan untuk struktur jembatan tersebut? 5. Bagaimana mengontrol desain profil terhadap kekuatan dan kestabilan struktur? 6. Bagaimana penggambaran teknik jembatan dan bagian-bagiannya hasil dari perhitungan dan desain struktur?
MAKSUD DAN TUJUAN Tujuan adalah dapat direncanakan struktur jembatan rangka busur yang kuat menahan beban yang bekerja pada jembatan. Sedangkan tujuan secara khusus ialah : • Dapat mendesain lay out awal struktur tersebut. • Dapat menentukan jenis pembebanan yang akan digunakan untuk struktur jembatan tersebut. • Dapat menganalisa gaya-gaya dalam struktur jembatan? • Dapat merencanakan profil yang akan digunakan untuk struktur jembatan tersebut. • Dapat mengontrol desain profil terhadap kekuatan dan kestabilan struktur. • Dapat dilakukan visualisasi desain dalam bentuk gambar jembatan sesuai dengan syarat-syarat teknik.
BATASAN MASALAH Untuk menghindari penyimpangan pembahasan dari masalah yang dibahas tugas akhir, maka diperlukan pembatasan masalah di antaranya : 1. Perencanaan hanya ditinjau dari aspek teknis saja dan tidak dilakukan analisa dari segi biaya maupun waktu. 2. Perhitungan sambungan dibatasi pada bagian-bagian tertentu yang dianggap mewakili secara keseluruhan. 3. Tidak memperhitungkan kondisi beban pada waktu pelaksanaan. 4. Analisa struktur manual dan program bantu SAP 2000
DATA JEMBATAN • • • • • • •
Nama : Jembatan Sungai Brantas kota Kediri Lokasi : Kotamadya Kediri Provinsi : Jawa Timur Lebar jembatan : 10 meter. Bentang jembatan : 190 meter Tinggi fokus : 32,5 meter Tipe jembatan : Dinding Penuh
Rencana jembatan
Diagram Alir Studi Literatur Pengumpulan Data Awal (data sekunder)
Mendesain Lay Out Awal Jembatan
Preliminari Desain Penentukan Pembebanan Jembatan Analisa Pembebanan pada SAP 2000
A
A Perencanaan Bangunan Atas dan Bangunan Bawah Perencanaan Struktur Busur Perencanaan Struktur Abutmen
Kontrol Bangunan Atas dan Bawah OK Gambar Rencana
Selesai
Perhitungan Lantai Kendaraan • Ts ≥ 200 mm • Ts ≥ 100 + 40 b1 = 100 + 40 (1,50) = 160 mm • diambil Ts = 200 mm
Perhitungan Gelagar Memanjang • Jarak Antar Gelagar Memanjang = 1,50 m • Menggunakan WF 450x200x9x14
Perhitungan Gelagar Melintang • Jarak Antar Gelagar Melintang = 5,94 m • Menggunakan WF 900x300x18x34
Perhitungan Struktur Utama 1. Beban Mati Beban Plat Lantai Beban Struktur Busur Beban Gelagar Memanjang Beban Gelagar Melintang Beban Batang Tarik 2. Beban Hidup UDL +KEL Beban pejalan kaki Beban truk 3. Beban lingkungan Beban angin Beban gempa Temperatur
Struktur Utama Busur Plat girder dinding penuh
980
50
40
2400
50
B = 980 mm D = 2500 mm Tf = 50 mm Tw = 40 mm Stifener dipasang @ 2,5 m
Struktur Utama Batang Tarik Plat girder dinding penuh
750 40
30
920
40
B = 750 mm D = 1000 mm Tf = 40 mm Tw = 30 mm Stifener dipasang @ 2,5 m
Ikatan Angin
Ikatan Angin Atas menggunakan profil WF 250.250.11.11 Ikatan Angin Bawah menggunakan profil WF 200.200.8.12
Sambungan Digunakan baut mutu tinggi Contoh : sambungan pada ikatan angin atas
Gaya yang terjadi pada sambungan: P1 = 134 kN P2 = 156 kN P3 = 140 kN Pakai : baut
→ d = 20 mm ; A325
pelat → t = 15 mm ; BJ 50
Sambungan batang 1 – pelat simpul
Kekuatan Ijin 1 Baut : Kekuatan Geser : Vd = Φf x r1 x fu x Ab = 0,75 x 0,5 x 825 x 314 = 97 kN Kekuatan Tumpu : Rd = 2,4 x Φf x d x t x fu = 2,4 x 0,75 x 20 x 15 x 500 = 198 kN
Kekuatan geser menentukan
Jumlah baut yang dibutuhkan : n =
P1 Φ Rn
= 1,45 baut ≈ 3 baut
Sambungan batang diagonal – plat simpul
Kekuatan Ijin 1 Baut : Kekuatan Geser : Vd = Φf x r1 x fu x Ab = 0,75 x 0,5 x 825 x 314 = 97 kN Kekuatan Tumpu : Rd = 2,4 x Φf x d x t x fu = 2,4 x 0,75 x 20 x 15 x 500 = 198 kN
Kekuatan geser menentukan
Jumlah baut yang dibutuhkan : n =
SV Φ Rn
= 1,38baut ≈ 3 baut
Sambungan antar batang tarik
Sambungan gelagar melintang dengan batang tarik
Sambungan antar busur utama
Struktur Bawah
Rekap beban yang bekerja No 1 a b c 2 a b c d e 3 a b c d
Beban
V kN
Hx kN
B e ban Mati Jembatan 16.052 Abutmen 1857 Tek. Tanah 724,4 Trans ie n UDL + KEL 6184 Rem 500 Angin Pejalan Kaki 380 Gesekan 3335 Ge mpa Eq Jembatan 880,4 Tek Tanah 945,8 krn Gempa Beban Pelaksanaan 1900 Eq Abutmen 1.795
Hy kN
Jarak (m) x z
498
Mx My (kNm) (kNm)
1,51
1094
2,65 2,65
1325 1320
2,65 104
2,65
2,65
8839 2333
1,51
3144
1,27
1,27
276 1428
2280
3993
Kombinasi pembebanan No 1 a b c 2 a b c d e 3 a b c
Beban B e ban Mati Berat sendiri Beban Mati Tambahan Tek. Tanah Trans ie n UDL + KEL Rem Pejalan Kaki Angin Gesekan B e ban Lain Gempa Tek Tanah krn Gempa Beban Pelaksanaan
1
Kombinasi Beban 2 3 4 5
6
x x x
x x x
x x x
x x x
x x x
x x x
x x o o
o o x o
o o o o
o o x o
o -
o o
-
-
-
-
x x -
x
Kombinasi beban yang menentukan No 1 a b c 2 a b c d
Beban
V kN
Beban Mati Jembatan 16.052 Abutmen 1856,69 Tek. Tanah Transien UDL + KEL 6184 Rem Angin Gesekan Total 24.093
Hx kN
Hy Mx My kN (kNm) (kNm)
724,35
1094
500
1325 249
1667,7 2.892
249
• Kombinasi beban ke 1
660 660
4419 6.838
Denah tiang pancang • • • • • •
Data : TP diameter 50 cm Tebal pilecap 120 cm Pmax = 1.301 kN Pmin = 706 kN Kedalaman TP -16 m dari permukaan tanah asli
SEKIAN dan TERIMA KASIH
