48 Perencanaan struktur beton bertulang (1)

MANUAL
Konstruksi dan Bangunan

PERENCANAAN
STRUKTURBETOI$
BERTULANG
UNTUKJEMBATAN

DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM
DIREKTORAT
JENDERALBINAMARGA

PRAKATA

pem binaanja l an
S a l a h sa tu a sp e k p e n ti n gu ntuk menunjangkeber hasialan
a d a l ah d e n g a n te rse d i a n yaNor ma, Standar ,Pedomandan M anual ( NSPM ) ,
y a n gd a p a td i te ra p ka d
n i l a p a ngan
denganmudah.
Untuk mengatasi permasalahandi atas, DirektoratBina Teknik Direktorat

J e n d e ra lB i n a Ma rg a D e p a r tm enPeker jaanUmum telah menyusunMan ual
PerencanaanStrukturBetonBertulanquntukJembatan.
M a n u a l i n i d i su su n d e n g an memper hatikanmasukan dar i nar asumber
jalandan jem batan.
b e r k omp e tedna n ya n ga h l id i bidangpeker jaan
T a t a ca rap e n u l i sa nma n u a li n i m engacupada Pedom anStandarNasional( PS N )
No. B tahun 2007.

Apabiladalampelaksanaannya
ditemuikekurangan
ataupunterdapatkekeliruan
pada manualini, akandilakukanperbaikan
dikemudian
dan penyempurnaan
hari.

Jakarta.

Desember2008

Dir ekturJender alBina M ar ga

UL$ti,,L^L\,\LFG-(,N
A. Hermanto Dardak

Daftar isi

Prakata
Daftarisi
Daftargambar
Daftartabel
1 . P e n d a h u l u a. .n. . . . . . . . . . . . . .
1.1. RuangLingkup
1.2. Pemahaman
terhadapStrukturJembatan
1.2.1. Umum
1.2.2. TipikalStruktur
............
AtasJembatan
1.2.3. TipikalStrukturBawahJembatan

Penjelasan
Persyaratan
UmumPerencanaan
................
2.1. SyaratUmumPerencanaan
StrukturBeton
2.1.1. UmurRencana
Jembatan
2.1.2. SatuanyangDigunakan
..........
2.2. P r i n s i p
U m u mP e r e n c a n a a. .n. . . . . . . . . . . . . .
2 . 2 . 1 . D a s a rU m u mP e r e n c a n a a. .n. . . . . . . . . . . . . .
2.2.2. AsumsidanAnggapan
Perencanaan
..........
2.2.3. Perencanaan
Berdasarkan
Bebandan KekuatanTerfaktor(PBKT)
2.2.4. Perencanaan

Berdasarkan
BatasLayan(PBL)........
2.2.5. MetodeAnalisis
2 . 3. Sifatdan Karakteristik
MaterialBeton
2.3.1. KekuatanNominalBeton
2 . 3 . 2 . T e g a n g alnj i n. . . . . . . . . . . . .
2.3.3. LengkungTegangan-regangan
2.3.4. ModulusElastisitas

2.3.5. AngkaPoisson
2.3.6. KoefisienMuaiPanas
2.3.7. SusutBeton
2.3.8. RangkakpadaBeton
2.4. Sifatdan Karakteristik
MaterialBajaTulanganNon-Prategang
2.4.1. KekuatanNominal
2.4.2. Tegangan
ljin.............
2.5. Sifatdan Karakteristik

MaterialBajaTulanganPrategang...............
2.5.1. KekuatanNominal
2 . 5 . 2 . T e g a n g alnj i n. . . . . . . . . . . . .
2.5.3. ModulusElastisitas
2.5.4. LengkungTegangan-regangan
2.6. BebanRencana
2.7. PersyaratanKekuatranBeton
2.8. Persyaratan
SelimutBeton
3 . MetodologiPerencanaan
................
3.1. Pendahuluan................
3.2. Pokok-pokok
Perencanaan
...........
3.3. TahapanPerencanaan
...............
4 . Perencanaan
KekuatanLenturBalok

4.1. Umum
4.1.1. KondisiBatasPerencanaan
Berdasarkan
PBKT

4 .1 .2 . A su msi
P e re ncanaan
................
4.1.3. TipikalKeruntuhan
Balok

I

ii
V

vii
1-1
1-1
'l-1

1-1
1-3
1-10
2-1
2-1

2-1
2-1
2-1
2-1
2-2
2-2
2-2
2-3
2-3
2-3
2-4
2-4
2-6
2-7

2-7
2-7
2-10
2-13
2-13
2-13
2-15
2-15
2-15
2-16
2-16
2-'16
2-16
2-17
3-1
3-1
3-1
3-1
4-1
4-1

4-1
4-1
4-2

4.1.4. PenentuanRasioTulanganKeruntuhanBatokBerimbang
4.2. AnalisisBatasBalokPersegiTulanganTunggal
4.2.1. Penyederhanaan
Formulasi
untukTabulasi
4.2.2. Langkah-langkah
Mendesain
BalokdenganTabelManual
4.2.3. Formulasi
untukDesainsecaraManual

4.2.4. KekuatanMinimum
4.2.5. SyaratTulangan
Minimum
4.2.6. SyaratTulangan
Maksimum

4.2.7. JarakTulangan
Perencanaan
KekuatanBalokTulanganGanda
4.3.1. AnalisisBalokTulanganGanda
4.3.2. AnalisisBalokTulanganGandadenganTulanganTekanLeleh....
4.3.3. AnalisisBalokTulanganGandadenganTulanganTekanLeleh
Menggunakan
TabelManual
4.4. Perencanaan
KekuatanBalokterhadapGeser
4.4.1. KekuatanGeserRencanapadaBalok

4.4.2. KuatGeseryang
Disumbangkan
olehBeton
4.4.3. SyaratsyaratTulangan
Geser
4.4.4. KuatGeseryang
Disumbangkan
olehTegangan

Geser
4.4.5. Tulangan
GeserMinimum
4.5. Perencanaan
BalokT ...............
4.5.1. BalokT danBalokT-Semu
4.5.2. Analisis
BalokT Tulangan
Tunggal
4.5.3. Analisis
BalokT Tulangan
Ganda........
4.5.4. Analisis
BalokKotakHollow........
5. Perencanaan
Kekuatan
Ko1om........
5 . 1. U mu m
5.1.1. Faktor
Reduksi
Kekuatan...
5.1.2. Prinsip
Perencanaart.................
5.2. Perencanaan
KolomPendek......
5.2.1. Diagram
InteraksiKolom........
5.2.2. Perencanaan
Menggunakan
Diagram
Interaksi.....
5.3. Perencanaan
KolomLamgsing...
5.3.1. Pembesaran
Momen
untukKolom
takBergoyang..............
5.3.2. Pembesaran
MomenuntukKolomBergoyang.
5.3.3. BebanTekuk.........
5.3.4. SyaratKelangsingan................

5.4. Kekuatan
KolomdalamKombinasi
LenturBiaksial
danTekan.
..
5.4.1. Asumsi
Perencanaan.................
5.4.2. Perencanaan
padaMasing-masing
MomenLentur
Berdasarkan
secara
Terpisah....
5.4.3. Perencanaan
LenturBiaksialdan
Tekan
5.4.4. Persyaratan
Tulangan
untukKolom
6. Perencanaan
Kombinasi
GeserdanPuntir..
6.1. Penggunaan
danMetode
Perencanaan..........
6.1.1. Pen99unaan.............,...
6 .1 .2 . Me to dPe e re ncanaan.................
6.2. Kekuatan
puntir8a1ok..........

6.2.1.
6.2.2.
6.2.3.
6.2.4.
6.2.5.
6.2.6.

Syarat
Tulangan
Puntir...,.....
TorsiKeseimbangan
danTorsiKompatibifitas.................
Tulangan
PuntirMinimum....
Definisi
A.odanP.o..............
DetailTulangan
Puntir..
BaganAlirPerencanaan
PuntirdanGeser..
ill

4-3
4-4
4-5
4-8
4-8
4-10
4-'t0
4-11
4-11
4-21
4-23
4-24
4-28
4-31
4-31
4-31
4-32
4-33
4-33
4-36
4-36
4-38

4-50
4-57
5-1
5- 1
5-1
5-1
5-2
5-2
5-4
5-5
5-5
5-6
5-8
5-8

5-14
5-14
5-14
5-15

5-15
6-1
6-1
6-1
6- 1
6-1
6-2
6-3
6-4
6-5
6-6
6-7

7.

Perencanaan
KekuatanPe|at..........
pelatLantaiKendaraan
7.1. Perencanaan
terhadapLentur........
7. 1 . 1 . T e b a M
l inimum
P e l a Lt a n t a i . . . . . . . . .
7 . 1 . 2 . T u l a n g aM
n inimum....
7 .1.3. Penyebaran
Tulangan
untukPelatLantai.........
7 .1.4. PengakuBagianTepi...........
7.2. Perencanaan
PelatLantaiterhadapGeser.........

7-1
7-1
7-1
7-2
7-2
7-3
7-3
7-3
7 .2 .1 . U mu m
7.2.2. KekuatanGeserNominalpadaPelatLantai
4-5
7-6
7.2.3. LuasMinimumdariSengKang
Tertutup.....
7.2.4. DetailTulanganGeser..
7-6
Perencanaan
8-1
Dinding...
8.1. Penerapan
8-1
8 . 2 . P r o s e d uPr e r e n c a n a a n . . . . . . . . . . . . . . . . .
8-1
8.2.1. Umum
8-1
8.2.2. DindinghanyaDibebaniGaya
8-1
VertikalSebidang.
8.2.3. DindingDibebani
8-1
danHorisontalSebidang...............
GayaVertikal
8.2.4. DindingDibebani
GayaHorisontal
TegakLurusDinding................ 8-1
8.2.5. DindingDibebaniGayaVertikalSebidangdan GayaHorisontal
8-2
T e g a kL u r u sD i n d i n 9 . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.6. Dindingmerupakan
8-2
BagiandariStrukturPortal.......
8.3. Pengaku
8-2
/ Pengikat
Dinding......
8.4. MetodePerencanaan
8-3
Disederhanakan
untukDindingTerikatyang
Menerima
hanyaGayaVertika|................
8.4.1. Eksentrisitas
8-3
BebanVertikal......
8-3
8.4.2. Perbandingan
TinggiEfektifMaksimum
denganKetebalan..
8.4.3. TinggiEfektif.........
8-3
8-4
8.4.4. KekuatanAksialRencanadari Dinding
8.5. Perencanaan
8-4
DindinguntukGayaHorisontal
Sebidang...
8-4
8.5.1. LenturMinimum....
8-5
8.5.2. Penampang
KritisGeser
8-5
8.5.3. KekuatanGeser.........
8-5
8.5.4. Kekuatan
Gesertanpa
Tulangan
Geser.........
8.5.5. Sumbangan
Kekuatan
GeserDinding
olehTulangan
Geser........... 8-6
8.6. Persyaratan
8-6
TulanganDinding......
8-6
8.6.1. Tulangan
Minimum.,..
8-7
8.6.2. TulanganHorisontal
untukPengendalian
Retak.........
8-7
8.6.3. JarakSpasiTulangan............
8-7
8.6.4. Pengekangan
TulanganVertikal....
9. Perencanaan
9-1
Korbel.....
9.1, Penerapan.
9-1
yangPerluDipertimbangkan
9.2. Faktor-faktor
dalamPerencanaan....................9-1
9.2.1. TinggiMukaSisi
9-1
9.2.2. AksipadaKorbel
9-1
g-2
9.3. Prosedur
Perencanaan................
9-2
9.3.2. Penampang
9-2
Kritis..........
9.3.3. Kebutuhan
9-2
TulanganTotal.
9.4. Persyaratan
9-3
Tulangan...
9 .4 .1 . T u l a n g aMi
n n i mum....
9-3
9.4.2. Sengkang
9-3
Tertutup.....
9-3
9.4.3. Pengangkuran
Tulangan
TarikUtama

tv

Daftar Gambar

G a m b a 1r . 1
Gambar1.1
Gambar1.2
Gambar1.3
G a m b a 1r . 4
Gambar1.5
G a m b a 1r . 6
Gambar2.1
Gambar2.2
Gambar2.3
Gambar2.4
Gambar2.5
Gambar3.1
Gambar4.1
Gambar4.2
Gambar4.3
Gambar4.4
Gambar4.5
Gambar4.6
Gambar4.7
Gambar4.7

Gambar4.8
Gambar4.7
Gambar4.8
Gambar4.9
Gambar4.10
G a m b a4r . 1 1
Gambar4.12
Gambar4.13
G a m b a4r . 1 4
G a m b a4r . 1 5
G a m b a4r . 1 6
Gambar4.17
Gambar5.1
Gambar5.2
Gambar5.4
Gambar5.5
Gambar5.6
Gambar5.7
Gambar5.3
Gambar5.4
Gambar6.1
Gambar6.2

1-2
KomponenPrinsipStrukturAtas..........
1-8
JembatanBoxGider Segmental,
....,..
Lauderdale
Airportlnterchange
1- 8
Jembatan
1953..........
BoxGirder,Dusseldorf,
1-9
Jembatan
Solid-Slab,
Dusseldorf,
1961..........
(ArcBridge),Castlewood
JembatanPelengkung
Canyon,1948............ 1 - 9
JembatanTipel-GirderSegmental,
Barat,2005.......... 1 - 1 0
Cikubang-Jawa
PembagianAnalisisdan Perencanaan
ElemenStrukturBeton
Bertulang
1-18
2-5
Kurvaf-eTekanBeton
KurvaStress-Strain
2-6
Beton
GrafikFaktorSusut
2-9
GrafikFaktorRangkak
2-12
(KurvaTekan=
ContohTipikalKurvaStress-Strain
BajaTulangan
KurvaTarik)
2-13
Tahapan
3-2
Perencanaan
...............
Regangan
Tulangan
danTegangan
BetonBertulang
PadaPenampang
Tunggal
4-2
'b.ror
crai{ Perbandins"n
4-3
i"nir K;*;i;ffi
.....
4-3
Penampang,
ReganganDanGayadalamBalokKondisiBerimbang
Penampang,ReganganDan Gaya dalam Balok KondisiKeruntuhan
Tarik.........
4-4
4-7
DiagramAlir AnalisisBalokTufanganTunggaf
4-9
DiagramAlir DesainBalokTulanganTunggal(Manual)
4-11
Spasidan SelimutTulangan
Perbandingan
Penampangtanpa TulanganTekan (a) dan dengan
Tulangan
4-21
Tekan(b).............
Efektifitas
TulanganTekandalamMengurangi
DefleksiAkibat Beban
Tetap(Sustained),
JamesG. MacGregor
4-22
.......,......
Penampang,ReganganDan Gaya dalam Beton denganTulangan
4-23
Tekan
BalokT dalamSistemPelatSatuArah ..........
4-36
4-37
BalokT dalamMomenPositifdan Negatif
LebarEfektifBalokdenganSayap
4-38
AnalisisBalokT TulanganTunggal
4-39
AnalisisBalokT TulanganTunggalKondisiTarik
4-40
4-41
Penampang,
Regangan
danGayadalamBalokT KondisiTekan
4-43
Diagram
AlirAnalisis
BalokT Tulangan
Tunggal
4-50
AnalisisBalokT TulanganGanda
DiagramAlirAnalisisBalokT TulanganGanda
4-53
SuperposisiGaya-gayaKopelBalokKotakHollow
4-57
DiagramlnteraksiKolom
5-3

Perhitungan
PndanMnuntukSuatuDistribusi
Regangan
(SwayFrame)
PortalBergoyang
(SwayFrame)
PortalBergoyang
FaklorPanjangEfektif,k (AASHTOLRFDsec.4.6.2.5)... ..
g Efektif,k ................
NomografuntukFaktorPanjan
GarisKerjaAksi dari ResultanteGayaAksial
SpasiantaraTulanganLongitudinal
Kolom

TorsiKeseimbangan
TorsiKompatibilitas

5-3
5-9
5-10
. . .

5-10
5-11
5-14
5-16

6-3
6-4

Gambar5.3
Gambar7.1
pambar9.1

6-5
7-4
9-1

Definisi
Ao danAn .............
Keliling
GeserKritis..........
BalokTinggiKantilever

vl

Daftar Tabel

Tabel1.1
Tabel1.2
Tabel1.3
Tabel1.4
Tabel'1.5
Tabel1.6
Tabel1.6
Tabel1.7
Tabel1.7
Tabel1.8
Tabel1.8
Tabel2.1
Tabel2.2
Tabel2.5-2
Tabel2.3
Tabel3.1
Tabel3.2
Tabel5.4-1

JenisBangunan
Atas- Beton(a)..,.

JenisBangunan
Atas- Beton(b) ..,.,........
JenisBangunanAtas- BetonPrategang(c) . . .
JenisBangunan
(d) .............
Atas- BetonPrategang
JenisBangunan
Bawah- JenisPilar..........
JenisBangunanBawah- PangkalFondasiLangsung(a) . .....
JenisBangunanBawah- PangkalFondasiLangsung(b) ..........
JenisBangunanBawah- PangkalFondasiSumuran(a)
JenisBangunanBawah- PangkalFondasiSumuran(b) ... ...
JenisBangunanBawah- PangkalFondasiTiang(a)
JenisBangunanBawah- PangkalFondasiTiang(b)
KoefisienStandarSusut Beton sebagaiTambahanReganganJangka
Panjang
KoefisienStandarRangkakBetonsebagaiTambahanReganganJangka
Panjang

Persyaratan
Kekuatan
BetonuntukAbrasi.................
SelimutBetonBerdasarkan
PadaBetonPrategang..
DiameterTulangan
FaktorBebanKeadaanBatasUltimate
FaktorReduksiKekuatanU.L.SUntukBeton
UkuranTulanganuntukSengkangdan Spiral

vtl

1-4
1-5
1-6
'l-7
1-11
1-12
1-13
1-14
1-15
1-16
1-17
2-10
2-11
2-16
2-17
3-4
3-5
5-17

DaftarLampiran

Lampiran A DaftaxNama

I. Pnxo.lnuLultt

I PBNDAI{ULUAN
1.1 Raz,neLmexup
Perencanaan
strukturbetonini digunakanuntuk merencanakan
o jembatanjalan raya
o jembatanpejalankaki
Dibangundenganmenggunakan
l. betonnormal ( beratisi + 2400kg/m3,fc'antara20 MPa s.d 60 MPa ),
2. betonringan ( beratisi + 2000 kg/m3,fc'antara20 MPa s.d 40 Mpa ). *
3. betonbermututinggi (fc' > 60 Mpa). *
*) berlakujuga untuk kategori dua beton terakhir dengancatatanperlu penyesuaian
perilaku dan penelitianyang dapatditerima.

1.2

PnuatuutN

1.2.1

TERTTADAvSTRUKTURJsantrAN

Uuaa

Jembatanadalahsuatubangunanstrukturalyang digunakanuntuk melewatkanorang
atau kendaraan di atas dua daerahlkawasanatau ruang yang terpisah oleh sungai,
lembah,jurang, jalan atauhambatanfisik lainnya.
Secaraumum strukturjembatanterbagiatasdua bagian:
l.

struktur atasjembatan (superstructure)

2. strukturbawahjembatan(substructure)
3. Fondasi
Adapun yang dirnaksuddenganstruktur atasjembatanadalahsemuakomponenyang
beradadi atas perletakanjembatan. Fungsi dari struktur atas adalah sebagaielemen
horizontal yang menahanbeban-bebandi atas lantai kendaraanuntuk ditransferke
elemenstruktur bawahatauke perletakan.

Manual PerencanaanStrukturBetonBertulang untukJembatan

Hal. l-1

l. Pnuo.aawu.str

I otrs
Pernukocr: r
i

Peloi
Jemboicm

Gambar 1.1Komponenprinsip strukturatas

sebagaiberikut :
Stnrkturatasjembatanterdiri dari komponen-komponen
1. Permukaanatasjembatan(wearingsurface).
Porsi dari potonganpenampangpelat lantai jembatan yang menahanlalu-lintas
kendaraansecaralangsung.Biasanyabagian ini terbagi menjadi beberapalapisan
yang terbuatdari bahanbituminuous.

2 . Pelat lantaijembatan
Pelat lantaijembatanadalahkomponenstrukturjembatanyang menahanlangsung
lalu lintas kendaraandi atasjembatan.Fungsi utama struktur pelat lantai adalah
mendistribusikan beban-beban sepanjangjembatan secara longitudinal atau
mendistribusikanbebansecaratranversal.

3 . MemberPrimer
Member primer fungsinyamendistribusikanbebansecaralongitudinal(searahlalu
lintas) dan secaraprinsif biasanyadirencanakanuntuk menahanlenturan.Member
utamatipe balok sepertibetonI-girder, T-girder, box-girderataulainnya.

4. MemberSekunder
Member sekunderadalahpengakudiafragmaatau ikatan antaramember primer
yang direncanakanuntuk menahandeformasi struktur atas dalam potonganarah
melintang dan membantu mendistribusikansebagianbeban vertikal di antara
girder-girder.

Manual P erencanaanStruhur Beton B ertulang untukJembatan

Hal.l-2

I. Pztnnnuu.tw
Illemen struktur bawah biasanyadapat berupa kolom pier ,dinding ataupunberupa
pangkalj embatan(abutrnent).
Adapun bagian fondasijembatan biasanyadapat berupafondasi dalam, atau fondasi
dangkal.

1.2.2

TrcTr.aTSrnarranATASTEMBATAN

Secara umum struktur atas jembatan dapat dibedakanmenjadi 4 bagian menurut
materialpembentukelemenstruktumya:
l. jembatan strukturbeton
2. jembatanstnrkturbaja 1

Tidak dibahasdalammanualini

3. Jembatanstrukturk;", i
Jembatanstruktur atasbeton yang dimaksudkandi sini adalahjembatanyang dibuat
dari material beton baik pada keseluruhan ataupun sebagian elemen struktur
pembentuknya.Elemen struktur horizontal pada jembatan struktur beton biasanya
dapatberupagelagarbeton i-Girder, T-Girder, box girder, concreteslab (pelatbeton),
voided slab (pelat berongga).Padajembatan Struktur beton l-Girder atau T-Girder,
balok gelagarjembatan dibuat terpisah pada saat pembuatannya,kemudian setelah
ereksen disatukan dengan pelat kendaraansecara integral agar terjadi komposit.
Adapun box girder, pelat kendaraandisatukan dengan elemen gelagarnyasecara
integraldari semulapembuatannya.

Manual PerencanaanStruhur BetonBertulang untukJembatan

Hal. 1-3

I. Poyn.enutu.ttt

Tabel l-1. Jenis bangunanAtas - Beton (a)

Jcoir Smgvnan At[t

J.mbilin

I
I
I

|
I

8onlul bontmg ulrtnl

bato{ }o.tirtrnn t

lr! Peli! Brton btrltjlin$

Itl: Pcltt brfon300

10-18mI

1r18

lc) K6{.{lDrrect.t

5-13m

I tltS

'T'
lcl Cetdtrrbo(o^

1 ' 1 3 -1 1 1 5

llI Gatogarb€toa bott

1t12- 1t15

Manual P erencanaanStrukturBeton B ertulang untukJembatan

l. PnNo.qnutu.tN

- Betonft)
Tabell-2. JenisbangunanAtas

Jlnb Baaguaro Atrr

8ofttul brotorto utrmt

Fatbtndh$rn
htt $rikd
tho0ltbonlong

Prnoapilrn

30-70m

1R0rata2

estetika

6 - ' 1 2m

1t20

fungsional

6-16m

1t20

fungsional

1 / 1I

fungsional

Vrrlotl
Bchr!rg

Jrnrbotrn botonbrnuhng '!
Itl Lon0k\rngBlton luonluk
0r'.bolrl

JosnbtronDctoop|rtokon :
lrl $c0rnrnFn:rt

lbl So0nenp.;s! beron{g!

lcl Stlnrn lrrongia
horapot4ocagfn lofitai
lralon

. rongeotungstt
. bott

8-14m

1 6 - 2 0m

b!?€hggl

Manual PerencanaanStruhur BetonBertulang untukJembatan

Hal.1-5

l. Pnvo,tnutu,qN
Tabel l-3. Jenis bangunanAtas - BetonPrategang(c)

Jcnlr Eonguno{r
Ator

Oontul bontnng utrrma

Vrimi
Eentnnt

PBrbonfrn0in
hrL ripll(0l
tincollbnntana

?onompllan

Jonrltnlrllrhoton Ptetolnn!
thl Grlagrr bot| Frisa
Frnilrno.n drnoan
linlrl kofioodt,

1 8 - 4 0 m 1I15- 1/16.5

baik

lil Gslagof b€l8 rnorolhik
drlim bentan0
to8orhonE.

20-50m

1t17.5
baik

1t20

tl Golrgar bok3rntn€,ut,
&clthstnaealtntilove.,
lta$ 1q 1;39

6-150m

Manual P erencanaanStrukturBeton Bertulang untukJembatan

1/18- 1/20

estetik

Hal.1-6

I. PwnAnuLu,s.I,t

Tabel l-4. Jenis bangunanAtas - BetonPrategang(d)

Jafibtrart brton 9r'trlrn

Vsrlatl
Bnnl*r!

orolul boeileng utrora

Jofilr Bln$rnrn Arrt

?arbaadlogm
htl dp*el
tlno*iIbonunft

Paotmgarn

:

ldl OelooarI dcrnrn lrntal
ksnrgocitdllom benlons
redethrrp :
r nfDrlenco0n0tn
. f!|3ci 0cnagln$.1!

'r2-35m
1 8 - 3 5 m 1 i l 5 - 1 / 1 6 . 5 fungsional
'r8-25m

. ptJ 4 patcn
FOnC0l^01^
lll 6clo0$ | do,roan Inh(oi
bcton hompoiit 6slom
bgAlntto thltltrlJs.

20-40m

1t17.5

fungsional

tlt Grb0r, I orc'DcA{0rr}0!n
dcn{r+ lefltli lo$tutoiit
ddem btntsng frrftfi0!|.

16-25m

11151r16.5 tungEional

'T'-prica
hl Gctlinr
pgnqlin$an.

2 0 - 4 5 m 1r16.5- 1/17.5 fungsional

Adapun pembahasanmendetaildalam laporanini akan dititik beratkanpadaelemenelemenstruktur atasyang terbuatdari beton bertulang saja.

Manual PerencanaanStrukturBetonBertulang untukJembatan

Hal.1-7

l. PrNo,lautt;,1n"

LauderdaleAirport Interchange.
Gambar 1.1Jembatanbox girdersegmental,

Gambar 1.2 Jembatanbox girder,Dtisseldorf , 1953

Manual PerencanaanStruWurBetonBertulans untukJembatan

Hal. I -8

I. Pnxn,tuuruax

Gambar 1.3Jembatan
Solid-slab,
Diisseldorf , 1961

Gambar 1.4Jembatan
(Arc Bridge), CastlewoodCanyon, 1948
Pelengkung

Manual PerencanaanSnuhttr BetonBertulang untukJembatan

Hal. 1-9

I. PtNo;nurcs:u

Tipe l-GirgerSegmental
Gambar 1.5Jembatan
, Cikubang-jawabarat,2005

1.2.3

Ttprcat Srnaman Bawnn JrunnrtN

Strukur bawah adalah komponen struktur jembatan yang menyalurkan gaya-gaya
pada fondasi. Secara
vertikal dan horizontal dari bangunanatas (superstructure)
umum Strukturbawahjembatandibedakanmenjadidua bagiansebagaiberikut :
l. Jenispilar (prer)
2. Jenispangkal(abutment)

Manual PerencanaanSt-ruhurBetonBertulang untukJembatan

Hal. 1-10

I. Ptuoeuutunu

Tabel I-5. Jenis bangunanBawah- JenisPilar
TINGGITlPlttAL(m!
0{024t0

JENIS PILAR

PILAREALOKCAPTIAIIGSEDERiIA}IA
0ua baril tiang nd&lnh maoimurn
PILAR I(OLOil TUIIGGAL

dianiurkan

kolom sirlcutar psda alirEn arus

T

--'*&

PILARTEUB0K
Uirrrq bun{fsr dan diftyemen teff]bok
_*--@
icroai ar.h dirln rn€mbantu ke|rincarun
6ru! d6n rtlenguringi geruun

T--_-?

r.J

t5

I

2S

6

f--T
l-Tl

PILARFORTAL SATUTIIGKAT (ICOLOI!4
GAUOAATAU iiAJEUUT)
da.niurkan kolom lirkuhr p.da atimn aru
lpari kolom 20 mcmhantu
ketancartn arug

5

15

15

2S

PILAR FORTAL OUA TIIIGI(AT

PILARTEIIBOK PEITAM
PA]IGI
pcnampang ini tid* baik dlm rnenatran
riiran arug eebdkrrya digunak8n dl damt

25

Sedikit berbedadenganpilar, pangkal jembatan selain memikul gaya-gayavertikal
maupun horizontal dari superstructure,pangkal juga difungsikan sebagai dinding
penahantanah.Oleh karenafungsinya sebagaipenahantanah maka elemenstruktur
ini biasanyatertimbundi dalamtanah.

Manual P erencanaan Struldur Beton B ertul ang untuk Jembatan

Hal.1- 11

I. Ptttolnutu,qu
Tabel 1-6.

Jenis bangunanBawah-Pangknl FondasiLangsung(a)

jarak entara
perletakan

t

i "r.
i ,+ ;,,

[:

t

lii
lii

Ferlindungnn terhadap
geruasn diperlihatkan
eebagAilnuntuk keiilasan

I

ELEVASIDEFAN
rht
panEkal -{

-$ehar

; -$ebar

Pelattniak*q
-{*

I

il

lebar tennbok

penjanE pelatt
iniak

I

tTrF

I

DEPAN

Marual PerencanaanStrukturBetonBertulang untukJembatan

Hal.l-12

l. PrNo,quutu,4tl
Tabel 1-6. JenisbangunanBawah-PangkalFondasiLangsung(b)
200 mm
luffi perlirHluilgan
tipikal
timbuftan
t5Ornn
t
Ttplkrl
l**k--.t

LebarbalokkeF*la

tinggitembok
kepala
Perletakan

Po*desiperlirdungan
S00mm
di bewah
Dermukafift
tenehfisli

tembokpenahan
:ebalpilecap

Ferflukaanasli

1-1
POTOTIGAH

Tcnnb*lr
ra'fip

elevasidepan
Toaf,b$kpanuhon

{'"" "---i
balek
depan

3D STRUKTUR
PANDAT{GAN
{Tldakterrnasultpelatinjakuntukkemudahan}

Manual PerencanaanSnuhur BetonBertulang untukJembatan

Hal.1-13

,

I. Prttoeautu.lu

Tabel 1-7. Jenis bangunanBanah - PangkalFondasiSumuran(a)

Jarak
pertetakan

perlindunqnn
terhatlap

nt'/,1
t.

pordasi lr

liI
I'-;5rak

i '.
bebas samping

250 rnnt
Di;rnneter surnurafi

ELEVASIDEPAN
r-r.-l.-1
Lebarpanqkat _
--.r
_hbar
|
-pelst lnlsk

I
|

tembsk

sryEp

I

Paniang pelst
inlak

OEPAN

Manual P erencanaan Struhur Beton Bertulang untuk Jembatan

Hal.1-14

I. PnNo.aautunu
Tabel 1-7. JenisbangunanBawah- PangkalFondasiSumuran(b)
20$mm
tuasperlindungan
tipikal
timhunan
it0 mrr
Tlpllal
t*L,,

Lebarbalokkepala

kepala
tinggitembok
Forlslnhar

Pondasiperlindungsn
\(
di havrah
8t}0mm

tembokpenf,han
pilecap

perrnukaan
tanaha*li
Permukaan
asli
hsbebassn
s6mpins
250mm

P O T O r \ ' 6 , 11N. 1

*levaai depan

3D STRUKTUR
PANDANGAN
(Tidaktermasukpelatinjakuntukkemudahan)

Manual P erencanaan Snuktur Beton Bert ulang untuk Jembatan

Hal.1-15

I. Pnuotnurum

Tabel 1-8.

JenisBangunanBawah- PangkalFondasi Tiang (a)

lamk Elntara
pertetalcan
I

Perl[nrlufig{ln
torhcdap

iameter
tiang

spasitiang arahmemanjang
ELEVASIDEPAN

--tsr:h-l

spasi tiang erah

mesnt{xrg

DENAH

Manual Perencanaan Snuktur Beton B ertulang untuk Jembatan

uirtrEmiffinum

Hal.t-16

I. Ppuotautuau

Tabel 1-8.JenisBangunanBawah- PangkalFondasiTiang (b)
luas
rxlmm tiPikal
Per$rHungan
350mrn
tirnbunan

tebar hatok kepeta
,l:
:L
I'i

I-i

* perletalon
FrtmutmrE-rr{
iebar ternbok penahan

Pondasipertindungan
batu6lxlrnmdi baw'h
Sermukeanasli

pilecap
'--r-.-

?50mm tipikd

kebebasanssmgng

--\-qfi

tebat uiung balok cap' \i

tiang vertlkal harus
digunokan dalarn wilayah
gerr|pi lr2r3 dan 4 bita
dinginl€n peraEakuclaktsal

FOTONGAN{-1
Temhok kefala

Eler,asi depan

*\
Tennbok

Oiameter tiarqg
Bdok pilecap

PAHDANGAN
3.O STRUKTUR
pelat
injakuntukkejelasan|
ttidaktermasuk

MarrualPerencanaanStruktur BetonBertulang untukJembatan

I. Ptuotauru.tN

BETONBERTULANG
JEMBATAN
STRUKTUR

JEMB.STR.BETONTUL.NON
PRESTRESS
(Mtsal:Jbt.Pelatbeton, pelat
barongga,gelagar'T',gelagarbox)

JEMB.STRUKTURKHUSUS
(MisaLJbt. gelagarbox, segmen
gelagarbox, jbt.kabel,jbt. beton
pelengkung/are
bridge)

JEMB.STR. BETON
TUL.PRESTRESS
(Misal:Jbt.segmenpelat,segmen'lgirder',segmen'T)

Perencanaan
StrukturAtas
- Perencanaan
balokEelagar
- Perencanaanpelatlantai
kendaraan
- Perencanaan
diafragma

PercncanaanStrukturAtas
- Ealokgelagarprestress
- Pelatlantaikendaraan
- Diafragma

Perencanaan
StrukturBawah
- Perencanaanoierhead
- Perencanaankolompier
- Pereneanaan
abutmenwangkal
- Perencanaan
sayappangkal

Perencanaan
StrukturBawah
- Pierhead
- Kolompier
- Abutmenvpangkal
- Sayappangkal

Perencanaan
Fondasi
- Perencanaan
pondasidangkal
pilecap
Perencanaan

Perancanaan
Fondasi
- Fondasidangkal
- Pilecap
- TiangFondasi
-----------7-.i---

Gelagarboks(box girderr.
Gelagarbokssegmentalpracetak.
6elagarbokssegmentalkantilever,
Jembatankabel (cable stayedJ.
Jembatanpefengkung(Arch bridge).

\ v !,/\
\ .\ "/ _
SYARATKEAMANANSTRUKTUR
. SYARATKEKUATAN
. SYARATKELAYANAN

I
|
|
|
|

-

PERENCANAANBALOK

II

- Perencanaan
Lentur
||
- Perencanaan
Geser/ Geser+ Puntirl'l
- Pemeriksaan
SyaratTul. Minimum ll
- Pemeriksaan
SyaratKelayanan
||

@

@',
- Perencanaan
Geser

|
| Checf SyaratTut. Minimum
Tulangan
| - Pengangkuran

I
I
I

PERENCANAANPELAT

- Perencanaan
Lentur
I
- Perencanaan
Geser/ Geser+ PuntirI
- Pemeriksaan
Syaratlul. Minimum I
- PemeriksaanSyaratKelayanan
I

- HitungLosses/ k€hilanganteg
- CheckTegangandgn Cara PBL.
- Perencanaan
Lentur
- Perencanaan
Lentur+ aksial
- Perencanaan
Gcser/ Geser+ Puntir
- Pemeriksaan
Tegangan(Prestress)
- PerencanganDaerahPengangkuran
- CheckSyaratTulanganMinimum
- CheckSyarat Kelayanan

DINDING
PERENCANAAN

I

- Perencanaan
GayaV Sebidang
- Perencanaan
GayaV+H Sebidang
- Perenc.GayaH TegakLurusDinding
- Perencanaan
GayaV Sebidangdan H
TegakLurusDinding
- Perencanaan
Geser
CheckSyaratTul.Minimum

PERENCANAANEL. STR. TEI(AN
- PerencanaanAksial + Lentur
- PerencanaanGeser
- CheckSyaratTulanganMinimum
- PerencanaanDetailingGempa
- CheckSyaratKelayanan

Gambar1.6PembagianAnalisis dan Perencanaan
ElemenStrukturBeton Bertulang

Manual PerencanaanStrukturBeton Bertulang untukJembatan

Hal. 1-18

2. PENYAMTAN UMUMPERENCANAAN

2 PENJELASAN PERSYARATANUMUM PERENCANAAN
BnroN
2.1 Svtnar Uaaa Pnnnxc,aNAAN
STRUKTUR
2.1.1

AMURRENCANAJEMBATAN

Persyaratanumur rencanaj embatan:
o

Jembatanumum minimum 50 tahun.

o

Jembatanpenting/khususdar/atau berbentangpanjang 100 tahun.

2.1.2

DIGaNAKAN
SATUAN
YANG

BsrdasarkanSNI, menggunakan
sistemSatuanInternasional
(m / mm,N/kl\, MPa, oC)

PruNstp Uaau PgnENCANAAN

2.2
2.2.1

Dtstn Umaa PrnnNceNa.ntt

elemenStrukturdapatdibagi menjadi2bagian:.
Perencanaan
1. Perencanaan
berdasarkan
BebandanKekuatanTerfaktor(PBKT)
o Perencanaan
elemenlentursepertibalok,pelat
.

Perencanaan
elemenlenturdanaksialsepertikolom/pier

.

geserdanpuntir
Perencanaan

2. Perencanaan
berdasarkan
BatasLayan(PBL)
o Perencanaan
balok prategang
o Perencanaan
deformasidan kelavananstruktur
struktur:
Disampingitu, faktor integriti komponen-komponen
.

Kontinuitasdan redundansi.

o Ketahananterhadapkerusakandan instabilitas.

Manual Perencanaan StruWur Beton Bertulang untuk Jembatan

Hal.2-1

2. PENYAMTAN UMUM PERENCANAAN

.

Aspek perlindungan eksternal terhadap kemungkinan adanya beban yang tidak
direncanakanatau berlebih.

2.2.2

ASUMSIDANANGGAPANPERENCANAAN

Untuk prosedur dan asumsi dalam perencanaanjembatan serta besamya beban rencana
harus mengikuti ketentuan berikut:
.

Struktur menahansemuabeban yang mungkin bekerja padanya.

o

Beban ditentukan berdasarkanPeraturanPembebananuntuk JembatanJalan Raya.

.

Menahan beban angin dan gempa pada arah lateral.

2.2.3

B EBANDANKrru,trnN
PsnrNctNe.tN BERDASARKAN

TERFAKToR(PBKT)

PBKT ditunjukan dalam notasi berikut :
ORn> dampak dari lY,

(2.2-L\

Q,

Sisi kiri mewakili kekuatan rencana,dimana:
Rn : kekuatan nominal


(4.1-1)

30 MPa

Bt >-0,65.

4.1.3

BALoK
TTPTKIT
KgnUNTUHAN

Ada beberapakondisi keruntuhanyang dapatterjadi pada struktur beton, yaitu dapat
dibagi menjadi3 bagian:
) tulanganbajalelehlebih dulu (daktail)
l. Keruntuhantarik (under-reinforced)
2. Keruntuhantekan (over-reinforced))

beton hancur lebih dulu (regangan

betone"mencapaie"o: 0.003)sebelumtulanganbajaleleh Getas)
3. Keruntuhanberimbang(balanced)) reganganbetone" mencapai€*:0.003
bersamaan
baj4 e. = e,
denganlelehnyaarlangan
Keruntuhanyang sebaiknyaterjadi adalahkeruntuhantarik (under-reinforced),dimana
struktur lebih daktail dan dapatmelendutlebih dulu sebelumruntuh.Keruntuhantekan
sebaiknyadihindarikarenalebih getasdantiba-tiba.Adapunkeruntuhanbalancedbeguna
untuk mengetahuijenis keruntuhanpenampangstruktursebagaikondisi keruntuhantarik
atautekan.

Manual P erencanaan Struktur B eton B ertulang untuk J embatan

Hal.4-2

4. PERENCANALN
LilIrun B,CIOX

BeamB
j
- Compression
laiture
- Over-reinforced

.lnn
{i

Jvv

j

r
B e a mC

i - Balancediailure

'2.
I

72W
i

Beam A
- Tensionfailure
- Under-reinforced

=

ii
i:
:l

0

0.25

1,00
0.75
Curvaturex h = ohlo/o\
0.50

1.25

Gambar 4.2 Grafik PerbandinsanJenis Keruntuhan Balok

1.=A"xfy

Gambar4.3 Penampang
danGayadalamBalokKondisiBerimbang
, Regangan
Gunakansegitigasebangun
:
0.003
=
cb

",
d-ro

Manual Perencanaan Sffuktur Beton Bertulang untuk Jembatan

Hal.4-3

4. PERENCANAAN
LENTURBALOK
Persamaanuntuk menentukan garis netral saat setimbailg, cu dan tinggi tekan beton, ar

€rco
0 . 0 0 3 d - 0 . 0 0 3=
c0
+ sy)= 0.003d
co(0.003
0.003d

Cx = 7:-:-::-------T

"

+ s"/
(0.003

-

4u = qfA = F,

Persamaanuntuk menentukanp bal
C =T +

0.85/pao= Aqr^>f,

0.854ba0
-}'ssfQp$,-[=9,90, l.'.{'
4ruuri
*@'=
f,
"f,
I o.oo:+a"J E"

o'lsf;Pbd*t*+l
r"nu=
{@/

f,
[ooo+{J
-o.ssf:Pt*[ eoo ]
n.. - A",*r>
rhat
bd

f,

[600+ 4 J

4.2 AN,austsBlrAs BALqKPensnet
Kondisi batas penampang dicapai pada saat
nilai regangan maksimum berguna ecu = 0.003

Gambar4.4 Penampang,
Regangan
danGa
Regangantarik bajamencapaiey dengandem
Jumlahgayaintemalpadakondisibatasharus
EF=0

-+ Cc : Ts

Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan

Hal.4-4

4. PEPaNCANAAN
LENIaR BAINK

0.85fc'ab=A,&

(4.2-z)

Dengandemikiantinggi tekanbetondapatdiketahui,a

4".f,

(4.2-3)

a.85f,b

Gaya-gaya intemal Cc dan Ts yang seimbang menimbulkan momen kopel, Mn yang
dapat mengimbangi momen dari gaya eksternal, Mu.

Mn = Ts (d - a/2>= Cc(d - a/2\
=A ,fu (d -a JZ )

(4.24)

Pengecekan
momenultimig Mu, dimanamomenultimit Mu haruslebih kecil dari momen
nominalsetelahdikali faktor reduksi. 6:0.8
OMnZ Mu

4.2.1

PENYEDERHANAANFORMaLASIUNTT]KTABaI^/ISI

(4.2-3)dimasukankedalampersam.an(4.2-4)diperoleh:
Bila persamaan

(

l,.r\

M n = A _ .f . l d - 0 . 5 9. ' Y = l
-f",.b )

(4.2-s)

Kemudianbila sisi kiri dankanandibagidenganbd2diperoleh
9
=a).-f"'-(l-0.59-a)
bd'

; d i m a n aM n = M u / $ d a n a r=