BAB III METODOLOGI
III.1 Umum
Tentunya didalam sebuah perencanaan konstruksi, perlu analisa yang tepat terhadap segala kondisi yang mendukung didalam perencanaan
tersebut, karena hal itu menentukan keakuratan data perencanaan, alur pengerjaan dan juga aturan-aturan yang tepat yang dipilih. Bangunan sipil
diharapkan memenuhi syarat kuat, nyaman dan ekonomis.
III.2 Metode Analisis
Perilaku struktur jembatan berbeda dengan struktur lainnya, hal ini disebabkan karena beban yang diterima dan bentuk struktur nya berbeda.
Dengan demikian sangat diperlukan analisa yang matang dari seorang perencana dalam menganalisa perilaku struktur yang akan dikerjakan.
Perlunya pemodelan struktur dan mencek kembali hal-hal yang mempengruhi perilaku dari jembatan yang akan direncanakan sangat
menentukan keberhasilan seorang insinyur sipil dalam merencanakan struktur jembatan.
Analisis perencanaan sebuah jembatan tahan gempa tentunya harus didahului dengan perencanaan yang benar tentang bagaimana
merencanakan jembatan biasa atau sering disebut dengan jembatan beton
Universitas Sumatera Utara
bertulang tanpa memperhitungkan gaya gempa yang akan terjadi pada struktur tersebut.
Perencanaan sebuah jembatan didahului dengan melihat fungsi jembatan yang akan dibangun, karena hal ini akan mempengaruhi
bagaimana merencanakan lapisan perkerasan jalan tersebut. Perencanaan perkerasan jalan akan dipengaruhi oleh:
1 Fungsi jalan
2 Medan jalan yang akan dibangun
3 Lalu lintas yang akan melewati jalan tersebut
III.3 Metode Penyusunan
Didalam laporan ini ada 7 tujuh hal yang diasumsikan penulis sebagai garis besar penulisaan laporan ini, dimulai dari studi literatur, pengasumsian
data,desain awal, pembebanan dalam jembatan,perencanaan struktur atas, perletakan dan struktur bawah.
III.3.1 Studi Literatur
Didalam menyusun laporan perencanaan jembatan ini penulis menggunakan studi literatur dalam mengumpulkan landasan-landasan teori yang
mendukung di dalam perencanaan ini baik itu buku-buku perkuliahan, standar- standar nasional Indonesia yang mendukung dalam perencanan jembatan dan
konstruksi, makalah-makalah, jurnal-jurnal dan juga video-video animasi perilaku
Universitas Sumatera Utara
struktur, standar-standar negara lain yang punya hubungan dengan standar Indonesia.
Landasan teori yang telah dibuat ini telah dirangkumkan didalam Bab II yang membahas tentang tinjauan pustaka.
III.3.2 Pengumpulan Data
Segala sesuatu hal yang mendukung perencanaan sebuah jembatan tentunya sangat penting. Karena melalui data perencanaan kita dapat menentukan
dimensi jembatan. Berikut data perencanaan yang diasumsikan penulis didalam perencanaan
jembatan ini: 1.
Data Umum Jembatan Jembatan yang akan direncanakan adalah jembatan X yang melewati sebuah
sungai dan memiliki tingkat kepadatan lalu lintas padat karena berada jalan tersebut dkategorikan sebagai jalan kelas arteri primer dengan LHR 10000. Jaln
tersebut berada pada 10 km dari pantai. 2.
Data Sungai Dan selama 10 tahun terakhir tidak pernah mengalami peluapan di sungai
tersebut. Muka air terendah pada sungai tersebut adalah:1925. 3.
Data geologi tanah Keadaan tanah dan profil bor pada kemungkinan lokasi jembatan untuk
menentukan tipe pondasi, letak kualitas quarry terdekat untuk bahan beton.
Penyelidikan batuan perlu diadakan jika pemeriksaan tanah memberi hasil yang
Universitas Sumatera Utara
meragukan misalnya:apakah ada gejala patahan atau tidak? Daerah retak, retak ratak batuan?
III.3.3 Preliminary Design
Atau sering disebut dengan desain pendahuluan. Didalam preliminary design pembahasan dilakukan pada :
• Statika konstruksi dan dimensi pendahuluan
• Material yang digunakan
• Lokasi bangunan bawah
• Macam dan bentuk pondasi
Di dalam tugas akhir ini konstruksi jembatan yang akan direncanakan adalah jembatan yang mempunyai bentang utama 20 meter, dan konstruksi jembatan ini
diaharapkan mampu menahan gempa dengan periode ulang gempa 50 tahun berdasarkan peta gempa untuk jalan dan jembatan 2008 ada tercantum. Tebal
perkerasan diperkirakan 22 cm. Material yang akan digunakan didalam perencanaan ini adalah pratekan
dimana gelagar utama menggunakan I, yang merupakan produk dari WIKA BETON. Kawat -kawat sress-relieved yang dipakai adalah standard ASTM A 421.
Strands terbuat dari 7 kawat dengan memuntir enam diantaranya pada pitch sebesar 12 sampai 16 kali diameter disekeliling kawat lurus yang sedikit lebih
besar.
Universitas Sumatera Utara
Tabel Strand Standar Tujuh Kawat untuk Beton Prategang
DATA STRANDS CABLE- STANDARD ASTM
Jenis Strand GRADE 250
Tegangan leleh strand f
py=
1465.19 Mpa
f
py
= 0.85f
pu
Kuat atrik strand f
pu
1723.75 Diameter nominal strand
9.525 mm
Luas tampang nominal satu strand Ast =
51.6 mm2
Beban putus minimal satu strands Pbs=
88.96 kN100UTS
Jumlah kawat untaian strands cable
10 kawat untaian tendon
Diameter selubung ideal 66.675
mm Luas tampang strands
516 mm2
Beban putus satu tendon P
b1
889.6 kN
Modulus elastik strand E
s
195000 MPa
Tipe Dongkrak VSL 19
Pondasi yang akan digunakan adalah pondasi tiang pancang. Dimana pemilihan jenis ini dimaksudkan karena kondisi tanah setempat memiliki daya
dukung tanah yang sangat rendah.
III.3.4 Pembebanan
Pembebanan pada jembatan tersebut telah dijelaskan dibab-bab sebelumnya.
• Aksi dan beban tetap
Beban sendiri adalah beban gelagar precast profil I dengan faktor beban biasa adalah 1.3 dan terkurangi 0.75 RSNI T-02-2005 Pasal 5.2 hal 9. Faktor
beban mati tambahan adalah 1.3 Pasal 5.3 hal 11.
Universitas Sumatera Utara
• Beban lalu lintas
Karena bentang jembatan adalah 20 m maka beban terbagi rata yang dipikul adalah: 9.0 kPa RSNI T-02-2005 Pasal 6.3 hal 15.Sedangkan beban garis
nya adalah 49.0 kPa RSNI T-02-2005 Pasal 6.3.1 hal 15 . Besarnya pembebanan pada truk adalah 500 kN dengan 1 gandar memikul 112.5 kN RSNI T-02-2005
Pasal 6.4.1 hal 19. Beban pejalan kaki adalah 5 kPa RSNI T-02-2005 Pasal 6.9 hal 24.Beban Rem yang diterima jembatan adalah 5 dari beban lajur D RSNI
Pasal 6.7 hal 22 Faktor beban dinamis Dinamic Load Allowance untuk KEL diambil
sebagai berikut: DLA = 0.4
untuk L ≤ 30 m
DLA = 0.4 – 0.0025 L – 50 untuk L 30 m
• Beban Angin
Beban angin pada jembatan diatur didalam RSNI Pasal 7.6 hal 33. Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai
jembatan akibat angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan rumus :
T
EW
= 0.0012 C
W
V
W 2
A
b
kN, dimana C
w
= 1.25 Kecepatan angin rencana V
W
adalah 30 ms berada 10 km dar pantai. Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan
dengan tinggi 2 m di atas lantai jembatan. h = 2.00 m Jarak antara roda kendaraan diperkirakan, x = 1.75 m
Universitas Sumatera Utara
Transfer beban angin ke lantai jembatan: QEW = [ 12h x TEW ] •
Beban Gempa Gaya gempa vertikal pada balok prategang dihitung dengan menggunakan
percepatan vertical kebawah sebesar 0.10g g = percepatan gravitasi atau dapat diambil 50 koefisien gempa horizontal statik ekivalen. Berdasarkan SNI 2833-
2008 koefien beban gempa horizontal dihitung dengan: K
h
= CS Faktor C koefisien geser dasar ditentukan dengan program ‘Shake dari
California Transportation Code, dan didalam SNI 2833-2008 dijelaskan bahwa didalam sebuah perencanaan jembatan ada 2 koefisioen geser yang harus dilihat
yaitu: koefisien geser dasar elastik dan koefisien geser dasar plastis. Kedua koefisien ini dibedakan dengan faktor daktilitas dan resiko dari sebuah struktur.
Kedua koefisien tersebut dihitung dengan: C
elastis
= ARS C
plastis
= Didalam perencanaan jembatan ini, nilai C dihitung berdasarkan elastisitas
dari jembatan, hal ini dilakukan. Karena perencanaan dengan melihat elastisitas jembatan jauh lebih aman dibandingkan dengan plastisistas.
Koefisien geser dasar elastik juga dapat dihitung dengan: C
elastis
= ,
A = akselerasi puncak dibatuan dasar g, nilai akselerasi puncak pada
wilayah 3 dengan periode ulang 50 tahun adalah antara 0.23 – 0.26 S
= Koefisien tanah, nilai koefisien tanah pada tanah lembek adalah 1.5
Universitas Sumatera Utara
T = periode ulang jembatan, perlu diamati bahwa didalam penentuan
periode ulang jembatan pelu dilihat apakah analisa yang digunakan untuk menentukan periode tersebut. Didalam SNI 2833-2008 ada 3 tiga cara untuk
menghitung periode alami jembatan yaitu dengan spektral moda tunggal, moda majemuk dan Eigen Value. Pemilihan metode ini didasarkan pada struktur
jembatan tersebut. Pada jembatan sederhana bentang L 30 m metode yang digunakan adalah metode spektral moda tunggal system dinamis satu derajat
kebebasan tunggal SOF sehingga peiodenya dihitung berdasarkan rumus berikut:
T = 2π
,W = berat total bangunan atas yang dipikul
= berat sendiri dan berat mati tambahan
K
p
= konstanta kekauan struktur yang merupakan gaya horiszontal yang diperlukan untuk menimbulakan satu satuan lendutan
g = gravitasi bumi 9.81 mdet
2
III.3.5 Perencanaan Struktur Bagian Atas
Perencanaan struktur bagian atas jembatan mencakup gelagar memanjang dan melintang jembatan.Penghitungan dimensi sturktur bagian atas akan
dicantumkan di bab-bab selanjutnya. Gelagar direncanakan dengan menggunakan profil I yang merupakan produk WIKA Beton. Gelagar ini diharapkan mampu
memikul beban dengan baik dan mentransfernya ke bagian jembatan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
Seperti diketahui, beton prategang menggalami kehilangan tegangan baik yang diakibatkan oleh susut, rangkak dan sebagainya. Kehilangan yang terjadi
pada kondisi normal dapat digunakan untuk estimasi awal kehilangan tegangan total sebagai berikut:
Untuk struktur pratarik terdiri dari 4 perpendekan elastic, 6 rangkak
pada beton,7 susut pada beton, dan 8 relaksasi baja sehingga kehilangan total untuk struktur pratarik adalah 25 ;
Untuk struktur pascatarik terdiri dari 1 perependekan elastic,5 rangkak
pada beton, 6 susut pada beton, 8 relaksasi baja. Dengan demikian kehilangan total pada struktur paskatarik adalah 20.
III.3.6 Perencanaan Perletakan
Sistem struktur adalah statis tertentu, ada sendi dan rol sebagai perletakan. Perencanaan perletakan direncanakan berdasarkan beban yang akan
diterima oleh perletakan tersebut.
Universitas Sumatera Utara
III.4 Diagram Alir
Mulai
Rencanakan dimensi jembatan
Estimasi kestabilan tanah dan rencanakan
permukaan tanah Tentukan metode perencanaan
gempametode koefisien gaya gempaatau metode koefisien gaya
gempa yang termodifikasi Hitung koefisien
gaya gempa Hitung tegangan
internal Apakah ketahanan
terhadap gempa memadai?
Apakah analisa sinamik
dibutuhkan? Analisa dinamik
Apakah analisa duktilitas
dibutuhkan? Ubahlah dimensi
struktur yang telah diasumsikan dengan
kecil
Selesai
Modifikasi dimensi struktur yanag telah
diasumsikan Analis
daktilitas
Estimasikan bahwa lapisan taanah pasir
kemungkinan akan mengalami likuifaksi
Estimasi lapisan tanah diabaikan di perencanaan
ketahanan gempa lapisan tanah kohesif yang sangat
halus
Hitung alami dasar untuk metode koefisien gaya
gempa yang termodifikasi
Apakah ketahanan terhadap gempa
memadai?
No Yes
No No
Yes No
No
Yes Yes
Yes
Flow Chart Perencanaan Jembatan Tahan Gempa
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PERENCANANAAN LANTAI KENDARAAN DAN TROTOAR
Kategori