BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Obyek Studi Dalam menganalisa data yang telah diambil dilokasi penelitian, maka data-data yang harus diketahui yang berhubungan dengan bangunan Jembatan Noemuke adalah sebagai berikut : 4.1.1 Data Umum Exciting Jembatan 1. Nama Jembatan : Noemuke 2. Nomor Jembatan : - 3. Lokasi Jembatan : Desa Oebelo Kecamatan Amanuban Selatan Kabupaten Timor Tengah Selatan (TTS) 4. Nama Ruas Jalan : Batuputih - Kolbano 5. Status Jalan : Jalan Propinsi 6. Status Jembatan : Jembatan Propinsi 7. Tipe Struktur : Jembatan Gelagar Baja 8. Fungsi Konstruksi : Jembatan Jalan Raya 9. Material : Baja dengan Lantai Deck Kayu 10. Panjang Jembatan : 30m x 2 Bentangan 4.1.2 Data Perencanaan Jembatan 1. Nama Jembatan : Noemuke 2. Umur Rencana Jembatan : 50 tahun 55
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Gambaran Umum Obyek Studi
Dalam menganalisa data yang telah diambil dilokasi penelitian, maka data-data yang
harus diketahui yang berhubungan dengan bangunan Jembatan Noemuke adalah sebagai
berikut :
4.1.1 Data Umum Exciting Jembatan
1. Nama Jembatan : Noemuke
2. Nomor Jembatan : -
3. Lokasi Jembatan : Desa Oebelo Kecamatan Amanuban Selatan
Kabupaten Timor Tengah Selatan (TTS)
4. Nama Ruas Jalan : Batuputih - Kolbano
5. Status Jalan : Jalan Propinsi
6. Status Jembatan : Jembatan Propinsi
7. Tipe Struktur : Jembatan Gelagar Baja
8. Fungsi Konstruksi : Jembatan Jalan Raya
9. Material : Baja dengan Lantai Deck Kayu
10.Panjang Jembatan : 30m x 2 Bentangan
4.1.2 Data Perencanaan Jembatan
1. Nama Jembatan : Noemuke
2. Umur Rencana Jembatan : 50 tahun
3. Tipe Struktur : Slab Beton Tipe Balok T
4. Lebar Lantai Jembatan : 6,00 meter
5. Trotoar : 2 x 0,50 meter
6. Tinggi Tiang Sandaran : 1,25 meter
7. Lebar bentang Jembatan : 8,00 meter
8. Jumlah Gelagar Induk : 4 buah (45/100)
9. Jumlah Diafragma : 6 buah (30/60)
10. Panjang Gelagar Induk : 20,00 meter
55
Trotoar
Diafragma
Gelagar induk
555 cm
40200 200
LANTAI KENDARAAN8 m
Tiang Sandaran
6 m
11. Jumlah Lajur : 2 lajur (2 arah)
12. Bahan Railling : Pipa Ø 3 ”
13. Tebal Slab Lantai Jembatan ts : 0,20 m
14. Tebal Lapis aspal + overlay ta : 0,10 m
15. Tebal genangan air hujan th : 0,05 m
16. Jarak antara balok induk s : 1,850m
17. Lebar Jalur Lalu-lintas b1 : 6,00 m
18. Jarak antara tiang sandaran : 2,00 m
19. Jumlah tiang sandaran : 10 bh
20. Panjang bentangan jembatan L : 20 m x 3 Bentangan
21. Metode Design : Beban Ultimate
Gambar 4.1 Denah dan Potongan Melintang Jembatan Noemuke
56
394 cm
4.1.3 Spesifikasi Pembebanan
1. Beban Hidup : RSNI T-02-2005 (Standar Pembebanan untuk Jembatan)
a. Beban roda T = 70% x 10 T x 1.8 = 12,6 T
b. Beban D Terdiri dari (L≤ 30 m) :
- Beban garis P = 70% x 12 t/m x 1.8 = 15,12 t/m
- Beban merata q L < 30 m = 70 % x 2,20 t/m x 1.8 = 2,77 t/m
c. Beban merata pada trotoar (Q) = 60% x 500 kg/m2
= 300 kg/m2
= 0,30 ton/m2
d. Beban horizontal pada tiang sandaran = 100 kg/m’ = 0,1 ton/m’
e. Beban kejut, k = 1 + 20
(50+L)
=
f. Beban P’ Akibat Kejut = 15,12 x 1,29 = 19,51 ton
diafragma dan perancangan balok gelagar Induk. Berikut ini adalah uraian
perancangan struktur bangunan atas jembatan :
1. Perancangan Tiang Sandaran
a. Ukuran tiang sandaran :
1) Lebar (b) = 160 mm = 16cm
2) Tebal (h) = 160 mm = 16cm
3) Tinggi (d) = 1250 mm = 125cm
4) Berat Jenis Beton (beton) = 2400 Kg
5) Jarak antara tiang sandaran = 2000 mm = 200cm
6) Tebal selimut beton = 40 mm = 4cm
7) Diameter tulangan sengkang = 8 mm
8) Diameter tulangan utama = 12 mm
9) Bahan Railing =Ø3”Berat 5,08kg/m (Tebal 2,8mm)
Gambar 4.1. Detail Tiang Sandaran
58
H=100 Kg/m.
T= 0,90m.
b. Menghitung beban-beban yang bekerja pada tiang sandaran :
1) Beban Mati (MD)
a) Berat Pipa 3” tebal 2,8 mm = 5,08 Kg/m
=
2buah x ( γ pipa x panjang pipa)tinggi tiang sandaran
=2 bh x (5 , 08 kg /m ' x 2 , 00 m)
1 , 25 m = 16,26 kg/m’
b) Berat Sendiri Tiang Sandaran
= P x L x T x beton
= 0,16 x 0,10 x 1,25 x 2400 = 500,00 kg/m’ +
(q) = 516,26 kg/m’
2) Beban Hidup (LL)
Beban Horisontal (H) = 100 Kg/m.
Gambar 4.2. Detail Beban H pada Tiang Sandaran
c. Menghitung gaya dalam
1. Menghitung Momen
Akibat beban mati
DL = ½ x q mati x (jarak antar tiang)²
= ½ x 516,26 Kg/m x (2 m)²
= 2032,5 kg.m
59
Akibat beban hidup
LL = Beban H x tinggi tiang x jarak antar tiang
= 100 Kg/m x 1.25 m x 2 m
= 250 kg.m
2. Menghitung gaya lintang
Vn = Beban H x jarak antar tiang
= 100 kg/m x 2 m
= 200 kg = 2000 N
a. Menghitung tulangan
1. Beban Terfaktor/Beban Ultimit (Wu)
= 1,2 MD + 1,6 ML
=1,2 x 516,26 kg.m + 1,6 x 100 kg.m
= 779,51 kg.m 7795,1 Nm
2. Momen Terfaktor (Mu)
Mu =
12 x Wu x L²
Mu =
12 x 779,51 x 1,252
= 608,99 kg.m
= 6089,9 N.m
3. Gaya Geser Terfaktor (Vu)
Vu = Wu x L
= 779,51kg.m x 1,25
= 974,38 kg
Tinggi penampang, h = 160 mm
Tebal selimut beton, p (untuk bagian konstruksi yang berhubungan
langsung dengan cuaca, menurut Tabel CUR 1, terlampir), ditentukan
nilai p = 40 mm
60
Diameter tulangan utama, tul. ut. = 12 mm (direncanakan)
d = h – p - ½ . tul. Pokok
= 160 mm – 40 mm – ½ . 12 mm
= 160 mm – 40 mm – 6 mm
= 114 mm
k =
Muφ . b. d2
=
6089,9 × 103
0 ,80×160×1142
= 3,661 Mpa
ρ perlu =
0 , 85 f ' cfy [1− 2. k
0 , 85 . f ' c ]
=0 , 85×25240 [1−√1−2×3 , 661
0 ,85×25 ]=0 ,089 [1−√1−7 ,322
21 ,25 ]=0 ,089 [ 1−0 ,81 ] = 0,01686
ρ min
=1,4fy
= 1,4240 = 0,006
ρ max = 0,75 x
0 ,85 fc β 1fy
x [600600+ fy ]
= 0,75 x
0 , 85 x 25 x 0 ,85240
×[600600+240 ]
= 0,75 x 0,075 x 0,714
= 0,040
61
syarat : ρ min ≤ ρ perlu ≤ ρ max ρ perlu = 0,01686
Ternyata ρ perlu lebih kecil dari ρ max
maka dipakai ρ perlu = 0,01686
As = ρ x b x d
= 0,01686 x 160 x 114
= 307,51 mm2
Jumlah tulangan yang di perlukan adalah
n = As/ ((π / 4) x D2)
= 307,51 / ((3,14 / 4) x 122
= 2,72 ≈ 3 batang
Pakai 4 Ø 12 dengan As terpasang (Tabel 2.2a, CUR 4 hal 15) = 452
mm2, dimana Asterpasang > Asperlu (452 mm2 > 307,51 mm2)
4. Kontrol Kapasitas Momen Balok
Dianggap baja tulangan telah mencapai luluh pada saat beton mulai
retak (εc = 0,003), fs = fy
Gambar 4.3. Balok regangan dan tegangan beton
a =
As . fy(0 , 85 . fc ' )bw
62
=
452 x 240(0 ,85 x 25 , 00 ) x 160
= 31.91 mm2
c= aβ1
=31,910 , 85
= 37,53 mm
fs = 600 x d − c
c= 600 x 114 − 37 ,53
37,53 = 1222,5 Mpa > fy……...........Ok
Mn = As . fy. (d − a
2 )
= 452 x 240 x (114 − 31,91
2 )= 12366704 N.mm
= 12366,704 N.m
MnMu
= 12366,704 6089,9
= 2 , 031 > 1…………….. Ok
Gambar 4.4. Penampang tiang sandaran
5. Perencanaan Tulangan Geser/Sengkang :
Vn = 200 N
63
b= 160
h=160
d=114
4 Ø 12
h=160
Ø 8-100 Ø 8-100
4 Ø 12
160mm
100mm
450mm
Vu = 1,6 x Vn = 1,6 x 2000 N
= 3200 N
Vc = [16 √ f ' c ] x b x d
= [16 √25] x 160 x 114 = 15.200,00 N
6. Syarat pemasangan tulangan geser :
12∅Vc<Vu<∅ Vc.
12 Vc =
12 0,80 x 15.200,00 = 6.080 N < Vu
Vc = 0,80 x 15.200,00 = 12.160 N > Vu
Tiang sandaran perlu sengkang maka luas tulangan yang dipakai dan
spasi maksimum tulangan yang disyaratkan adalah :
Smaksimum
=12×d
=
12×114
= 57,00 mm
Jarak Tulangan maksimum adalah = 57,00 mm
Smaksimum = Jarak pusat ke pusat batang tulangan geser ke arah sejajar
tulangan pokok memanjang, dalam mm
7. Luas Tulangan Minimum (Av min)
Avmin =
13 √ f ' c . b . s
fy
=
13 √25×160×57 ,00
240
=
0 ,333×√25×160×57 ,00240
=
62,70 mm2
Pakai 8- 100 mm untuk tulangan geser/Sengkang dan 4 Ø 12 untuk
tulangan Pokok.
64
6
Gambar 4.5. Penulangan Tiang Sandaran
2. Perancangan Pelat Lantai Kendaraan
a. Perhitungan Pelat Kantilever
1) Momen Lentur
Gambar 4.6. Perhitungan Momen Lentur
Tabel 4.8. Perhitungan Momen Lentur
65
No γ (kg/m3) W (kg) x (m)1 3 4=2x3 5
1 0.16 x 0.16 x 0.50 = 2500 32.00 0.6552 0.16 x 0.95 x 0.110 /2 = 2500 20.90 0.6803 0.16 x 0.75 x 0.05 = 2500 15.00 0.6004 0.16 x 0.75 x 0.15 /2 = 2500 22.50 0.5255 1.00 x 0.625 x 0.20 = 2500 312.50 0.3136 1.00 x 0.625 x 0.10 /2 = 2500 78.13 0.2087 1.00 x 0.625 x 0.2 = 2200 275.00 0.313
T Beban Roda Kendaraan 12600 0.350H 0.90 x 100 kg/m' = 90 kg 90.00 0.313Q 500
Railing = 2 x 2 x 5.08 kg/m 20.32 0.655= 20.32
4748.0 kg.m47480 N.m
Sumber:Hasil Perhitungan
2
0.013
0.006
0.125
0.125
0.008
0.009
0.031
28.1254410.000
M (kg.m)6=4x5
20.96014.212
85.93816.276
9.00011.81397.656
Volume (m3)
2) Gaya geser
Berat tiang sandaran = 1+2+3+4+Railing = 110,720 kg
Slab kantilever = 5+6+7+Q = 860,94 kg
Total gaya lintang, V = 971,66 kg
= 9716,58 N
3) Perhitungan baja tulangan
Mu = 47480 N.m
Vu = 9717 N
hf = 200 mm
d = h – p – ½ . tul. Pokok
= 200 mm – 40 mm – ½ . 16 mm
= 152,00 mm
k =
Muφ . b. d2
=
47480 × 103
0 , 80×1000×1522=2 ,569 Mpa
ρ perlu =
0 ,85 f ' cfy [1− 2.k
0 , 85 . f ' c ] =0 , 85×25
240 [1−√1− 2×0 , 140 ,85×25 ]
= 0,089 x [1 – 0,993]
= 0,011
ρ min
=1,4fy
66
No γ (kg/m3) W (kg) x (m)1 3 4=2x3 5
1 0.16 x 0.16 x 0.50 = 2500 32.00 0.6552 0.16 x 0.95 x 0.110 /2 = 2500 20.90 0.6803 0.16 x 0.75 x 0.05 = 2500 15.00 0.6004 0.16 x 0.75 x 0.15 /2 = 2500 22.50 0.5255 1.00 x 0.625 x 0.20 = 2500 312.50 0.3136 1.00 x 0.625 x 0.10 /2 = 2500 78.13 0.2087 1.00 x 0.625 x 0.2 = 2200 275.00 0.313
T Beban Roda Kendaraan 12600 0.350H 0.90 x 100 kg/m' = 90 kg 90.00 0.313
Q 500Railing = 2 x 2 x 5.08 kg/m 20.32 0.655
= 20.324748.0 kg.m47480 N.m
Sumber:Hasil Perhitungan
2
0.013
0.006
0.125
0.125
0.008
0.009
0.031
28.1254410.000
M (kg.m)6=4x5
20.96014.212
85.93816.276
9.00011.81397.656
Volume (m3)
2,0 x b 0,80 cm
200
Ø16-100 mm
450 mm
= 1,4240 = 0,006
ρ max = 0,75 x
0 , 85 fc β 1fy
x [600600+ fy ]
= 0,75 x
0 , 85 x 25 x 0 , 85240
×[600600+240 ]
= 0,75 x 0,075 x 0,714 = 0,040
Syarat : ρ min ≤ ρ perlu ≤ ρ max ρ perlu = 0,011
ternyata ρ perlu > ρ min sehingga ρ di pakai ρ perlu = 0,011
As = ρ x bw x d
= 0,011 x 1000 x 152
= 1739 mm2
Dipakai tulangan 16 (As = 201,00 mm2) dengan jarak antar
tulangan :
Sperlu =2011739
×1000 = 115,6 mm
Dipakai tulangan Ø 16 – 100 mm
Gambar 4.7. Penulangan Pelat Kantilever
4) Kontrol terhadap Geser
Vu ≤ ФVn
67
Vn = 0,15 x b x h[√ f ' c ] 1/3
= 0,15 x 1000 x 200 x [√25 ] 1/3
= 51299,28 N
Jadi Vu ≤ ФVn
9717 < 51299,28................................OK
b. Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan
1) Perhitungan beban mati (qDL).
Ditinjau per meter, maka:
Berat pelat lantai = 0,20 x 2500 x 1 m = 500 kg/m
Berat Asapal + Overlay = 0,10 x 2200 x 1 m = 220 kg/m
Berat air hujan = 0,05 x 1000 x 1 m = 50 kg/m +
Total qDL = 770 kg/m
2) Beban Hidup
Gambar 4.8. Sketsa penyebaran beban roda pada lanatai kendaraan