fondasi wanagama

PERHITUNGAN FONDASI ABUTMENTJEMBATAN WANAGAMA GUNUNG KIDUL D.I. YOGYAKARTA[C]2008:MNI-EC

1. DATA FONDASI FOOTPLATBAHAN / MATERIAL FONDASI FOOTPLAT Mutu beton, Kuat tekan beton, Mutu baja tulangan, Tegangan leleh baja, Modulus elastis beton, Berat beton bertulang, Lebar arah x, Lebar arah y, TANAH DASAR FOOTPLAT Berat volume tanah, MPa MPa MPa kN/m3 Tebal, Tebal,

K - 300 fc ' = 24.9 U - 39 fy = 390 Ec = 23453 wc = 255.00 7.00 m m

ws = =Kohesi tanah, C=

16.8 22 0.02 0.90 1.40 2.00 7.00 0.80 0.60 2.50

kN/m

3

Sudut gesek dalam,

kg/cm2 m m m m m m m

DIMENSI FOOTPLAT

Bx = By =

Lebar footplat bagian atas arah x, Lebar footplat bagian atas arah y, Tinggi penahan geser dasar foot plat, Lebar penahan geser dasar foot plat, Kedalaman fondasi footplat,

hp = ht = bx = by = z= bp = H=

bx

P Mx Hxz bpBxf min

hp

ht

A

b

y

P

Mx

By

f max

bxBx

[C]2008:MNI-EC

Analisis Fondasi Abutment

146

2. DAYA DUKUNG IJIN TANAH2.1. MENURUT MEYERHOFF (DATA PENGUJIAN SONDIR)Daya dukung ijin tanah,

qa = qc / 33 * [ ( B + 0.30 ) / B ] 2 * Kd 1.33 dan Kd = 1 + 0.33 * H / B qc = qc= nilai konus pada kedalaman H, B = Lebar fondasi footplat, H = Kedalaman fondasi footplat,

kg/cm2 67 kg/cm2 m m

Daya dukung ijin tanah,

B= 5.00 H= 2.50 Kd = 1 + 0.33 * H / B = 1.17 Kd = 1.165 Diambil, 2* qa = qc / 33 * [ ( B + 0.30 ) / B ] Kd = 2.658 qa = 265.7654

kg/cm kN/m

2

2

2.2. MENURUT BOWLES (DATA PENGUJIAN SPT)Daya dukung ijin tanah, dan

qa = 12.5 * N * [ (B + 0.3) / B ] 2 * Kd 1.33 Kd = 1 + 0.33 * H / B

kN/m

2

N = nilai SPT hasil pengujian, B = Lebar fondasi footplat, H = Kedalaman fondasi footplat,

N= 16 B= 5.00 H= 2.50 Kd = 1 + 0.33 * H / B = 1.165 Kd = 1.165 Diambil, 2 qa = 12.5 * N * [ (B + 0.3) / B ] * Kd = 261.7988

pukulan/30 cm m m

kN/m

2

2.3. MENURUT TERZAGHI DAN THOMLINSON (PENGUJIAN LAB) qult = 1.3 * C * Nc + * H * Nq + 0.6 * * B * N H = Kedalaman fondasi footplat, B = Lebar fondasi footplat,Parameter kekuatan tanah di dasar sumuran, = berat volume tanah, = sudut gesek dalam, C = kohesi,

H= B=

2.50 5.00 16.80 22 2 18 8

m m kN/m3 kN/m2

= =kg/cm2

C=

0.02

C== =

Faktor daya dukung menurut Thomlinson :

Nc = (228 + 4.3*) / (40 - ) Nq = (40 + 5*) / (40 - )[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment

147

N = (6*) / (40 - ) = qult = 1.3 * C * Nc + * H * Nq + 0.6 * * B * N =Angka aman, SF =

7 766 3 kN/m2

2 qa = qult / SF = 255.3993 kN/m

2.4. REKAP DAYA DUKUNG IJIN TANAHNo Uraian Daya Dukung Ijin Tanah 1 Pengujian Sondir (Meyerhoff) 2 Pengujian SPT (Bowles) 3 Pengujian Lab. Hasil boring (Terzaghi dan Thomlinson) Daya dukung ijin tanah terkecil, Diambil daya dukung ijin tanah :

qa(kN/m2) 266 262 255

qa = qa = qa =

255

kN/m

2

2502.50

kN/m2 kg/cm2

3. BEBAN RENCANA FONDASI b3 2 1 3

hp

ht

z

4

bp BxBerat beton bertulang, BERAT SENDIRI FOOTPLAT No 1 2 3 Lebar (m) 5.00 2.00 1.50 Tebal (m) 0.90 0.50 0.50 Panjang (m) 7.00 7.00 7.00 7.00 Volume (m ) 31.50 7.00 5.25 3.363 3

wc =

25.0

kN/m

Berat (kN) 787.50 175.00 131.25 84.00 1177.75 kN148

4 0.60 0.80 Berat sendiri foot plat,[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment

Wp =

BEBAN KERJA PADA FONDASI FOOTPLAT Wp NO KOMBINASI BEBAN KERJA(kN)

P(kN) 4715.34 4790.99 4716.98 4633.09 4685.58 4759.60 4685.58 3355.97

Ptot(kN) 5893.09 5968.74 5894.73 5810.84 5863.33 5937.35 5863.33 4533.72

H(kN) 2185.70 2098.29 2033.51 3772.26 1980.56 2045.34 1980.56 490.24

M(kNm) 1515.35 1181.58 1198.40 2102.41 1264.75 1247.92 1264.75 3330.25

1 COMB1 2 COMB2 3 COMB3 4 COMB4 5 COMB1A 6 COMB2A 7 COMB3A 8 COMB4A

1177.75 1177.75 1177.75 1177.75 1177.75 1177.75 1177.75 1177.75

4. KONTROL TEGANGAN TANAH DASAR FONDASI

bx

P Mx Hxz bpBxf min

hp

ht

A

by

P

Mx

By

f max

bxBx

Tegangan tanah yang terjadi pada dasar fondasi : Untuk nilai e = M / Ptot Bx / 6 :

Untuk nilai

fmax = Ptot / ( Bx * By ) + 6 * M / ( By * Bx2 ) fmin = Ptot / ( Bx * By ) - 6 * M / ( B y * Bx2 ) e = M / Ptot > Bx / 6 : fmax = 2/3 * Ptot / [ By * ( Bx / 2 - e ) ] fmin = 0149

[C]2008:MNI-EC

Analisis Fondasi Abutment

Ukuran fondasi footplat, Lebar inti kern Tegangan ijin tanah : TEGANGAN TANAH YANG TERJADI e = M/Ptot Ptot M No KOMB. BEBAN 1 COMB1 2 COMB2 3 COMB3 4 COMB4 5 COMB1A 6 COMB2A 7 COMB3A 8 COMB4A(kN) (kNm)

Bx = By = Bx / 6 = qa =Kontrol e < Bx/6 < Bx/6 < Bx/6 < Bx/6 < Bx/6 < Bx/6 < Bx/6 < Bx/6

5.00 7.00 0.833 250

m m m 2 kN/m

fmax(kN/m2) 220.33 211.05 209.51 238.11 210.89 212.42 210.89 243.71

fmin(kN/m2) 116.42 130.02 127.33 93.94 124.16 126.85 124.16 15.35

Keterangan

(m) 0.257 0.198 0.203 0.362 0.216 0.210 0.216 0.735

5893.09 5968.74 5894.73 5810.84 5863.33 5937.35 5863.33 4533.72

1515.35 1181.58 1198.40 2102.41 1264.75 1247.92 1264.75 3330.25

AMAN (OK) AMAN (OK) AMAN (OK) AMAN (OK) AMAN (OK) AMAN (OK) AMAN (OK) AMAN (OK)

5. KONTROL STABILITAS GULING DAN GESERSudut gesek dalam,

22 rad kg/cm2 kN/m m m m2

= =Kohesi,

bx

0.3840 0.02 2

P Mx Hx EpQ.Kp bpBxKp = tan2 ( 45 + ' / 2 ) = 2.198 Q = Ptot / ( Bx * By ) Ep = Q * Kp * z * By Ep = Ptot / Bx * Kp * z

C= C=

Ukuran dasar fondasi, Bx = 5.00

hp

ht

By = z=

7.00 0.80

z

A

Koefisien tekanan tanah pasif, Tekanan tanah akibat beban vertikal, Gaya akibat tekanan tanah pasif,

[C]2008:MNI-EC

Analisis Fondasi Abutment

150

5.1. STABILITAS GULING P = Ptot Momen guling, Mguling = Mx Momen penahan, Mpenahan = P * Bx / 2 Angka aman terhadap guling : SF = Mpenahan / MgulingGaya vertikal, ANGKA AMAN (SF) TERHADAP GULING Ptot Mguling No KOMB. M BEBAN 1 COMB1 2 COMB2 3 COMB3 4 COMB4 5 COMB1A 6 COMB2A 7 COMB3A 8 COMB4A(kN) (kNm) (kNm)

harus > 1.50 SF 9.72 12.63 12.30 6.91 11.59 11.89 11.59 3.40 KETERANGAN > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK

Mpenahan(kNm)

5893.09 5968.74 5894.73 5810.84 5863.33 5937.35 5863.33 4533.72

1515.35 1181.58 1198.40 2102.41 1264.75 1247.92 1264.75 3330.25

1515.35 14732.73 1181.58 14921.86 1198.40 14736.83 2102.41 14527.10 1264.75 14658.34 1247.92 14843.36 1264.75 14658.34 3330.25 11334.30

5.2. STABILITAS GESERGaya geser, Gaya akibat tekanan tanah pasif, Gaya penahan, Angka aman terhadap geser :

Fgeser = H Ep = Ptot / Bx * Kp * z Fpenahan = Ep + C * Bx * By + Ptot * tan SF = Fpenahan / Fgeser harus > 1.50Fpenahan(kN) 4523.43 4580.60 4524.67 4461.28 4500.95 4556.88 4500.95 3496.15 2.18 2.18 2.18 2.18 2.18 2.18 2.18 2.19

ANGKA AMAN (SF) TERHADAP GESER Ptot Fgeser Ep No KOMB. BEBAN 1 COMB1 2 COMB2 3 COMB3 4 COMB4 5 COMB1A 6 COMB2A 7 COMB3A 8 COMB4A(kN) 5893.09 5968.74 5894.73 5810.84 5863.33 5937.35 5863.33 4533.72 (kN) 2185.70 2098.29 2033.51 3772.26 1980.56 2045.34 1980.56 490.24 (kN) 2072.47 2099.07 2073.05 2043.54 2062.01 2088.03 2062.01 1594.41

SF

KETERANGAN > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK > 1.50 (AMAN) OK

[C]2008:MNI-EC

Analisis Fondasi Abutment

151

6. PERHITUNGAN FOOTPLAT6.1. MOMEN DAN GAYA GESER PADA FOOTPLATTebal dinding abutment, Tebal footplat, Lebar footplat, Lebar footplat bagian atas, Jarak titik terluar sumuran terhadap sisi luar dinding abutment,

hp =

0.90

m

ha = ht = Bx = b=

0.65 1.40 5.00 2.00 2.18

m m m m m

c = ( Bx - h a ) / 2 =

d2 ha c

d1

d3

W3 W2

hp

ht

W1

hp

ht

f maxBxMomen dan gaya geser akibat tegangan tanah : Tegangan tanah maks. yang terjadi pada dasar footplat, Momen pada footplat, Gaya geser, Momen dan gaya geser akibat berat footplat : No 1 2 3 Lebar (m) 2.175 0.675 1.500 Tebal (m) 0.90 0.50 0.50 1 1 0.5 Shape Berat (kN) 48.938 8.438 9.375 66.750 Lengan (m) 1.0875 0.3375 0.8375

Bx

fmax = 243.71 kN/m Mf = 1/2 * fmax * c2 = 576.4618 kNm Vf = fcmax * c = 530.0798 kN wc =Momen (kNm) 53.220 2.848 7.852 512.54 463.33 kNm kN 25.00

2

kN/m3

Vw =Momen pada footplat, Gaya geser pada footplat,

Mw = 63.919 M = Mf - Mw = V = Vf - Vw =

[C]2008:MNI-EC

Analisis Fondasi Abutment

152

6.2. PEMBESIAN FOOTPLATMutu beton : K - 300 Mutu baja : U -39 Faktor beban ultimit, Momen recana maksimum, Gaya geser maksimum, 6.2.1. TULANGAN LENTUR Ditinjau footplat selebar, Tebal footplat Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, Kuat tekan beton, Tegangan leleh baja,

fc ' = fy =

24.90 390

MPa MPa

K= 1.5 Mu = K * M = 768.8146 kNm Vu = K * V = 694.9947 kNm

b= h = ht =

1000 1400

mm mm

d' = 100 mm Modulus elastis baja, Es Es = 2.0E+05 Faktor bentuk distribusi tegangan beton, 1 = 0.85 b = 1* 0.85 * f c/ fy * 600 / ( 600 + f y ) = 0.027957 Rmax = 0.75 * b * fy * [1 *0.75* b * fy / ( 0.85 * f c ) ] = 6.597664Faktor reduksi kekuatan lentur, Tebal efektif balok Momen nominal rencana, Faktor tahanan momen, Rasio tulangan yang diperlukan :

= 0.80 d = h - d' = 1300 mm Mn = Mu / = 961.02 kNm Rn = Mn * 10-6 / ( b * d 2 ) = 0.56865Rn < Rmax (OK)

= 0.85 * fc / fy * [ 1 - * [1 2 * R n / ( 0.85 * f c ) ] = 0.00148 min = 0.5 / fy = 0.00128 Rasio tulangan minimum,Rasio tulangan yang digunakan, Luas tulangan yang diperlukan, Diameter tulangan yang digunakan, Jarak tulangan yang diperlukan : Digunakan tulangan,

= 0.00148 2 As = b * d = 1921.7 mm D 25 mm 2 s = / 4 * D * b / As = 255.44 mm 200mm2

D 25 2 As = / 4 * D * b / s = 2454 Untuk tul. bagi diambil 50% tulangan pokok. As' = 50% * As = 960.8Diameter tulangan yang digunakan, Jarak tulangan yang diperlukan, Digunakan tulangan,

mm2

D 16 mm 2 s = / 4 * D * b / As' = 209.257 mm D 16 2 As' = / 4 * D * b / s = 1005mm2

200

[C]2008:MNI-EC

Analisis Fondasi Abutment

153

6.2.2. TULANGAN GESER Gaya geser ultimit rencana, Faktor reduksi kekuatan geser,

Vu = Vc = ( fc') / 6 * b * d = = Vc = Vs = Vu / 2 =

694995

N

1081164 N

0.75810873 347497

N N mm mm2 mm mm mm

Hanya perlu tul.geser min.

Diameter tul. yang digunakan, Luas tulangan geser, Digunakan tulangan,

D

13

Ambil jarak arah Y Av = / 4 * D2 * b / Sy = Sx = Av * fy * d / Vs = Jarak arah X Jarak arah Y

400 331.83 484.14 400 400

Jarak tulangan geser yang diperlukan ( arah X ) : D 13

6.3. PEMBESIAN PENAHAN GESER DASAR FOOTPLAT z= bp = By = Ep =0.80 0.60 7.00 m m m

2099.07 kN

EpQ.Kp bpMomen pada penahan geser, Gaya geser, Momen pada penahan geser per meter lebar, Gaya geser per meter lebar, 6.3.1. TULANGAN LENTUR Mutu beton : K - 300 Mutu baja : U -39 Faktor beban ultimit, Momen recana maksimum, Gaya geser maksimum, Ditinjau footplat selebar, Tebal footplat[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment

z

Me = Ep * z / 2 = Ve = Ep = M = Me / By = V = Ve / By =

839.6299 kNm 2099.07 kN 119.9471 kNm 299.8678 kN

Kuat tekan beton, Tegangan leleh baja,

fc ' = fy =

24.90 390

MPa MPa

K= 1.5 Mu = K * M = 179.921 kNm Vu = K * V = 449.8017 kNm b= h = bp =1000 600 mm mm154

d' = 100 mm Modulus elastis baja, Es = 2.0E+05 Faktor bentuk distribusi tegangan beton, 1 = 0.85 b = 1* 0.85 * f c/ fy * 600 / ( 600 + f y ) = 0.027957 Rmax = 0.75 * b * fy * [1 *0.75* b * fy / ( 0.85 * f c ) ] = 6.597664Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, Faktor reduksi kekuatan lentur, Tebal efektif balok Momen nominal rencana, Faktor tahanan momen, Rasio tulangan yang diperlukan :

= 0.80 d = h - d' = 500 mm Mn = Mu / = 224.90 kNm Rn = Mn * 10-6 / ( b * d 2 ) = 0.89960Rn < Rmax (OK)

= 0.85 * fc / fy * [ 1 - * [1 2 * R n / ( 0.85 * f c ) ] = 0.00236 min = 0.5 / fy = 0.00128 Rasio tulangan minimum,Rasio tulangan yang digunakan, Luas tulangan yang diperlukan, Diameter tulangan yang digunakan, Jarak tulangan yang diperlukan : Digunakan tulangan,

= 0.00236 2 As = b * d = 1178.9 mm D 16 mm 2 s = / 4 * D * b / As = 170.54 mmmm2 mm2

D 16 2 As = / 4 * D * b / s = 1340 Untuk tul. bagi diambil 50% tulangan pokok. As' = 50% * As = 589.5Diameter tulangan yang digunakan, Jarak tulangan yang diperlukan, Digunakan tulangan,

150

D 13 mm 2 s = / 4 * D * b / As' = 225.170 mm D 13 2 664 A s' = / 4 * D * b / s = 200mm2

6.3.2. TULANGAN GESER Gaya geser ultimit rencana, Faktor reduksi kekuatan geser,

Vu = Vc = ( fc') / 6 * b * d = = Vc = Vs = [ Vu - * Vc ] / =

449802 415832

N N N N mm mm2 mm mm mm155

0.75311874 183903

Perlu tulangan geser

Diameter tul. yang digunakan, Luas tulangan geser, Digunakan tulangan,

D

13

Ambil jarak arah Y Av = / 4 * D2 * b / Sy = Sx = Av * fy * d / Vs = Jarak arah X Jarak arah Y

300 199.01 211.02 200 300

Jarak tulangan geser yang diperlukan ( arah X ) : D 13

[C]2008:MNI-EC

Analisis Fondasi Abutment