BAB I PENDAHULUAN Untuk meningkatkan pembangunan nasional, pemerintah dewasa ini terus menggalakkan pembangunan yang mencakup disegala bidang, terutama pembangunan dalam pembangunan perhubungan. Untuk menghubungkan daerah kota dengan daerah terpencil lainnya segala membutuhkan pembangunan prasarana dan sarana perhubungan yang meliputi pembangunan jalan dan jembatan. Tujuan pembangunan ini dilakukan untuk dapat terwujud jalinan hubungan yang erat dan komunikasi yang baik, sehingga dapat meningkatkan perekonomian yang dan taraf hidup masyarakat adil dan makmur berdasarkan pancasila dan Undang-Undang Dasar 1945. Khususnya di propinsi Nanggroe Aceh Darussalam, pembangunan dalam bidang perhubungan semakin berkembang, ini menunjukkan bahwa angka pertambahan pembangunan semakin meningkat. Salah satunya pembangunan jembatan pante karya. Konstruksi jembatan tersebut mempunyai panjang bentangan 32 m dan lebar lantai kendaraan 12 m dengan lebar trotoar kiri dan kanan 2 x 1,7 m. Menurut
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 I
PENDAHULUAN
Untuk meningkatkan pembangunan nasional, pemerintah dewasa ini terus
menggalakkan pembangunan yang mencakup disegala bidang, terutama
pembangunan dalam pembangunan perhubungan. Untuk menghubungkan daerah
kota dengan daerah terpencil lainnya segala membutuhkan pembangunan
prasarana dan sarana perhubungan yang meliputi pembangunan jalan dan
jembatan. Tujuan pembangunan ini dilakukan untuk dapat terwujud jalinan
hubungan yang erat dan komunikasi yang baik, sehingga dapat meningkatkan
perekonomian yang dan taraf hidup masyarakat adil dan makmur berdasarkan
pancasila dan Undang-Undang Dasar 1945.
Khususnya di propinsi Nanggroe Aceh Darussalam, pembangunan dalam
bidang perhubungan semakin berkembang, ini menunjukkan bahwa angka
pertambahan pembangunan semakin meningkat. Salah satunya pembangunan
jembatan pante karya.
Konstruksi jembatan tersebut mempunyai panjang bentangan 32 m dan
lebar lantai kendaraan 12 m dengan lebar trotoar kiri dan kanan 2 x 1,7 m.
Menurut peraturan Bina Marga jembatan krueng bereugang ini digolongkan kelas
II dengan pembebanan 70 %.
BAB II
DASAR TEORI
Pondasi adalah bagian dari suatu bangunan yang berfungsi meneruskan
beban bangunan tersebut ke tanah dimana bangunan didirikan.
Pondasi sumuran biasanya digunakan apabila lapisan tanah keras berada
pada kedalaman 2-7 meter. Menurut buku karangan Tarzaghi dan RB.Peck,tahun
1991,dengan judul mekanika tanah dalam Praktek, Rekayasa,jilid II,dijelaskan
bahwa pondasi sumuran lebih besar dari 5 (DF/B > 5). Berdasarkan penjelasan
tersebut, maka untuk memindahkan beban-beban yang berkerja pada jembatan
pante karya Ke atas lapisan tanah keras dipakai pondasi sumuran.
Untuk mencapai sasaran dalam perencanaan pondasi sumuran, pada bab
ini akan dikemukakan beberapa teori dan penggunaan rumus dari beberapa
referensi yang berhubugan dengan perecanaan pondasi sumuran.
2.1 Pembebanan
Beban-beban yang berkerja pada pondasi merupakan beban-beban yang
diteruskan dari bangunan di atasnya. Beban-beban tersebut terdiri dari beban
primer, beban sekunder, beban khusus dan kombinasi pembebanan. Beban-beban
tersebut dihitung berdasarkan pedoman perencanaan pembebanan jembatan jalan
raya ( PPPJR) 1987.
2.1.1 Beban Primer
Beban primer merupakan beban utama dalam perencanaan kontruksi
jembatan. Beban-beban primer terdiri dari beban mati, beban hidup dan beban
kejut. Beban mati adalah semua beban yang berasal dari beban sendiri jembatan
yang terdiri dari berat bangunan bawah. Berat bangunan atas terdiri dari beban
gelagar, berat lantai kendaraan, berat lapisan aspal dan diafragma serta berat
sandara, berat plat injak, berat tembok pengarah, berat aspal diatas plat injak dan
beban pipa pembuang. Dan pada konstruksi bangunan bawah, beban-beban yang
diperhitungkan adalah berat abutment dan berat tanah di atas abutment.
Beban hidup adalah semua beban yang berasal dari kendaraan-kendaraan yang
bergera/lalu lintas atau penjalan kaki yang diangaap berkerja diatas konstruksi.
Beban hidup terdiri dari beban T dan D dan beban T merupakan beban terpusat
dari lantai kerja yang dihitung berdasarkan beban kendaraan truk roda ganda (dual
wheel load) sebesar 10 ton. Sedangkan beban D merupakan beban yang bekerja
pada jalur lalu lintas yang terdiri dari beban garis ( P ) dan beban terbagi rata ( q )
Beban terbagi rata yang berkerja pada bentang jembatan yang kurang dari 30
meter di tetapkan sebesar :
q = 2,2 t/m…………………………………………………………………….(2.1)
Dimana :
q = beban terbagi rata (t/m)
Perhitungan penggunaan beban D digunakan berdasarkan PPPJR(1987),
yaitu untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,5 meter,
beban D sepenuhnya (100 %) dibebankan pada jalur tersebut, sedangkan lebar
selebihnya dibebankan setengah (50 %) dari beban D.
Dan lebar jalur sama atau lebih kecil dari 5,5 m, beban D sepenuhnya
dibebankan pada seluruh lebar jembatan, beban hidup yang bekerja di atas trotoar
ditetapkan sebesar 500 kg/m2.
Untuk menghitung besarnya beban kejut yang timbul akibat dari pengaruh
getaran dan pengaruh dinamis lainnya, digunakan persamaan :
k = 1 +
…
………...(2.2)
Besar Beban Kejut adalah :
K = k x p ………………………………………………………………………(2.3)
Dimana :
K = Koefisien Kejut
L = Panjang Bentang (m)
P = Beban Garis (ton)
k = Beban Kejut (ton)
2.1.2 Beban Sekunder
Beban sekunder yang mempengaruhi konstruksi pondasi pada jembatan
yang diperhitungkan melewati beban akibat pengaruh tekanan angin, gaya traksi,
gaya rem dan gaya gempa bumi. Beban angin diperhitungkan sebesar 150 kg/m2
yang bekerja tegak lurus dengan sumbu jembatan. Dapat dihitung dengan
persamaan :
W = P x A …………..……………………………………………………(2.4)
Dimana :
W = Besarnya tekanan angin (kg)
P = Beban angin yang bekerja 150 kg/m2
A = Luas bidang yang terkena angin (m2)
Untuk gaya rem yang bekerja pada arah memanjang jembatan setinggi 1,8
m diatas permukaan lantai kendaraan sebesar 5% dari beban D.
Menurut PPPJR (1987), besarnya gaya gempa bumi dapat dihitung dengan
persamaan :
Gh = E x M……………………………………………………….(2.5)
Dimana :
Gh = Gaya akibat gempa bumi (ton)
E = Koefisien gempa
M = Beban mati dari konstruksi (ton)
Besarnya koefisien gempa tergantung dari jenis tanah dan daerah gempa.
2.1.3 Kombinasi Pembebanan
kombinasi pembebanan dihitung untuk menjaga kemungkinan-
kemungkinan timbulnya pengaruh beban yang ada konstruksi jembatan yang
bekerja pada konstruksi jembatan.
Tabel 2.1.1 Kombinasi Pembebanan :
Kombinasi PembebananTegangan yang digunakan
dalam % terhadap tegangan izin
Kom I M + H + Ta + T
Kom II M + Ta + Ah + Gg + A + Sr + Tm
Kom III Kom I + Rm + Gg + A + Sr + Tm + S
Kom IV M + Gh + Tag + Gg + Ahg + Tu
Kom V + Pi
Kom VI M + H + K + Ta + S + Tb
100 %
125 %
140 %
150 %
130 %
150 %
Sumber : PPPJR SKBI – 1.3.28.1987
Dimana :
A = Beban Mati
Ah = Gaya akibat aliran dan hanyutan
Ahg = Gaya akibat aliran dan hanyutan pada saat terjadi gempa
Gg = Gaya gesek pada tumpuan
(H+K) = Beban hidup dengan beban kejut
M = Beban mati
PI = Gaya-gaya pada waktu pelaksanaan
Rm = Gaya rem
S = Gaya sentrilpugal
Sr = Gaya akibat susut dan rangkak
Tag = Gaya tekan tanah akibat gempa
Tb = Gaya tumbuk
Tu = Gaya angkat
Ta = Gaya akibat tekanan tanah
Tm = Gaya akibat tekanan suhu
2.2 Analisa Konstruksi Pondasi
Penganalisaan pondasi ini didasari dari bentuk dan ukuran yang telah
dihitung oleh konsultan perencana. Analisa yang dilakukan meliputi analisa
tekanan tanah pada dinding pondasi dan analisa penulangan, baik tulangan
melingkar maupun tulangan vertikal.
2.2.1 Analisa tekanan tanah pada dinding pondasi
Dalam merencanakan pondasi, sering didasarkan atas keadaan yang
meyakinkan tidak terjadinya keruntuhan atau penurunan total. Dalam menghitung
tekanan tanah tersebut diperlukan data berat jenis tanah ( ), nilai kohesi tanah (C)
Dan sudut geser dalam ( ). Jika kita tidak memperoleh data tanah dari
laboratorium, maka dapat memperolehnya dari data CPT. Unutk mengetahui berat
jenis tanah yang berasal dari data CPT dapat dihitung dengan menginterpolasikan
harga N dari tabel penafsiran hasil penyelidikan tanah. Menurut Rankine
(Hary. C. H, 1994), koefisien tekanan tanah pasif diperoleh dengan persamaan :
…………………….……………………………………
(2.6)
…………………….……………………………………
(2.7)
Untuk tekanan tanah aktif pada dasar dinding dapat digunakan persamaan :
Pad = x H x Ka …………….……………………………………(2.8)
Maka besarnya tekanan tanah aktif adalah :
Pa = ½ H2 x x Ka ………..……………………………………..(2.9)
Pada beban terbagi rata besarnya tekanan tanah aktif dinyatakan dalam persamaan
berikut ini :
Pa’ = q x Ka x H …………………………………………………(2.10)
Dimana :
Ka = Koefisien tanah aktif
Kp = Koefisien tanah pasir
= Sudut geser dalam
Pad = Tekanan tanah aktif pada dinding pondasi (t/m2)
Pa = Tekanan tanah aktif total (t/m2)
Pa’ = Tekanan tanah aktif total (t/m)
H = Kedalaman pondasi (m)
= Jenis tanah (t/m3)
q = Beban terbagi rata (t/m)
Dan untuk menghitung besarnya tekanan tanah pasir total digunakan
persamaan :
Pp = ½ H2 x x Kp …………………………………………….(2.1.1)
Pada beban terbagi rata persamaan yang digunakan untuk tekanan tanah
pasif adalah :
Pp’ = q x Kp x H …………….…………………………………..(2.1.2)
Dimana :
Pp = Tekanan tanah pasif total (t/m)
Pp’ = Tekanan tanah pasif akibat beban terbagi rata (t/m)
2.2.2 Analisa Penulangan
Analisa penulangan pondasi sumuran sangat penting dilakukan agar
kemampuan dan kekokohan penulangan yang direncanakan mampu menerima dan
menyalurkan beban-beban yang bekerja diatasnya dengan baik. Menurut Gideon
Kusumo (1994), penulangan sumuran dapat dilakukan dengan persamaan-
persamaan berikut ini :
……………………………………………………………………(2.13)
E02 = 1/30 x ht 2 (Jika 2, Diambil 2) …………………………………(2.14)
………………………………………………………………..
(2.15)
………………………………………………….
(2.16)
…………………………….…………………………………..
(2.17)
……………………………………………………………………....
(2.18)
.……………………………………………………………..
(2,19)
………………………………………………………...
(2.20)
………………………………………………………………..
(2.21)
Dimana :
Pu = Beban Rencana (ton)
Mu = Moment Rencana (t.m)
Fc = Mutu Beton (mpa)
e = Eksentrisitas (m)
= Faktor Reduksi Tulangan
Ast = Luas Tulangan Vertikal (cm2)
Ht = Diameter Pondasi
Ag = Luas Pondasi Sumuran (cm2)
Menurut Cha-Kia Wang (1994), unutk menjamin kekuatan tulangan
melingkar akan melebihi kekuatan selimut beton dan dengan mengambil kekuatan
selimut beton 90 % dari kekuatan inti beton atau 0,75 fc’, kama digunakan
persamaan :
Ps = ……………………………………………...…
(2.23)
Ps = ………………………………………………………………...(2.24)
Asp = As x x (Dc – db) ………………………………………………...(2.25)
Ac = ½ x x Dc2 x S ……………………………………………………(2.26)
Ag = ½ x x D2 …………………………………………………………(2.27)
Dimana :
Ps = Perbandingan antara Volume dari penulangan melingkar dengan volume
dari inti untuk panjang S.
Asp = Volume dari tulangan melingkar (cm3).
Ac = Volume dari inti untuk panjang S (cm2)
Ag = Luas pondasi sumuran (cm2)
Fc = Mutu beton (Mpa)
Fy = Mutu baja tulangan (Mpa)
db = Diameter tulangan melingkar (cm)
Dc = Diameter Inti (cm)
As = Luas tulangan inti (cm2)
S = Jarak antara tulangan melingkar (cm)
Menuru Margaret dan Gunawan (1990), untuk menentukan tebal dinding
sumuran dapat digunakan persamaan :
……...……………………………………..
…(2.28)
Dimana :
= Tegangan beton (Kg/cm2)
= Tegangan izin beton (kg/cm2)
t = Tebal dinding (cm)
n = Perbandingan elastisitas antara baja dengan beton
A = Luas penampang (cm2)
2.3 Analisa daya dukung pondasi
Daya dukung tanah adalah tekanan maksimum yang dapat dipikul oleh
tanah tanpa terjadinya kelongsoran atau penurunan. Kemampuan daya dukung
tanah dihitung berdasarkan daya dukung izin dan daya dukung terhadap kekuatan
bahan.
2.3.1 Daya Dukung Tanah Berdasarkan Data
Menurut Manyerhof (1986), kemampuan daya dukung izin suatu tanah
dihitung dengan mengunakan persamaan :
Tabel 2.3 Faktor Konfersi
FSatuan
SI (m) Fps (ft)
1
2
3
4
0,50
0,08
0,30
0,20
2,5
4,0
1,0
4,0
Sumber : Bowles, 1991 sifat-sifat fisis dan geoteknik tanah
2.3.2 Daya Dukung Tanah Terhadap Kekuatan Bahan
Daya dukung tanah yang dihitung berdasarkan kekuatan dari bahan yang
digunakan sebagai pembentuk pondasi. Menurut Sardjono (1990),besarnya daya
dukung tersebut dihitung dengan menggunakan persamaan:
= b x A .………..….………………………………………..(2.30)
Dimana:
=Daya dukung tanah (kg)
b =Tegangan izin bahan (kg/m )
A =Luas penampang pondasi (m)
Penampang pondasi dihitung dengan persamaan :
A = Fb x n Fe
Dan
Fb = x x (d12 – d2
2)
Dinama :
Fb = Luas penampang dinding pondasi (m2)
N = Koefisien perbandingan elastisitas
Fe = Luas penampang tulangan (m2)
d1 = Diameter luas pondasi (m)
d2 = Diameter dalam pondasi (m)
2.4 Analisa Stabilitas Konstruksi Pondasi
Stabilitas kontruksi adalah kemampuan konstruksi dalam menahan beban-
beban yanga bekerja diatasnya tanpa mengalami pergeseran guling dan
penurunan. Setiap perencanaan konstruksi harus memperhitungkan stabilitas
kontruksi terhadap beban yang bekerja agar kontruksi yang direncanakan aman
pada tahap pengamanan.
2.4.1 Stabilitas Terhadap Guling
Menurut Margaret dan Gunawan (1990), stabilitas konstruksi terhadap
guling dapat dihitung dengan persamaan :
………………………………………………………..
(2.33)
Mr = Gaya arah vertikal x lengan……………………………………….(2.34)
Mo =- Gaya arah horizontal x lengan …………………………………...(2.35)
Dimana :
Mr = Momen penahan (t.m)
Mo = Momen guling (t.m)
2.4.2 Stabilitas terhadap geser
Menurut Margaret dan Gunawan (1990), stabilitas konstruksi terhadap
geser dapat dihitung dengan persamaan :
…………………………………………………………....
(2.36)
Fr = R tg + (c x B) + Pp ………………………………………………...(2.37)
Dimana :
Pr = Tegangan geser (t)
PH = Tekanan memanjang (t.m)
R = Besargaya arah reaksi vertikal (t)
B = Lebar Abutment
= Sudut geser
c = Kohesif tanah
Pp = Tekanan tanah pasif
2.4.3 Tegangan kontak
Munurut Margaret dan Gunawan (1990), besarnya tegangan kontak dapat
dihitung dengan persamaan :
………………………………………………..
(2.3.8)
2.4.4 Penurunan Pondasi
Berdasarkan Ir. Saedjono HS, 1991, penurunan permukaan dapat dihitung
dengan persamaan :
…………………………………………………………….…
(2.39)
……………………………………………………………….….…
(2.40)
Dimana :
S = Penurunan (cm)
P1 = Tekanan tanah setelah ada bangunan (kg/cm2)
Po = Tekanan tanah sebelum ada bangunan (kg/cm2)
C = Indeks Of Compressibility
P = Nilai konus (kg/cm2)
Besarnya tekanan tanah setelah bangunan selesai dapat dihitung dengan
persamaan:
PI = Po + P ……………………………………………………………(2.41)
P = …………………………………….
(2.42)
q = ………………………………………………………………
(2.43)
Po =
…………………………………………..…(2.44)
BAB III
PERHITUNGAN
3.1. Beban Primer
Beban primer merupakan beban utama dalam perencanaan konstuksi
jembatan. Beban primer terdiri beban mati, beban hidup, beban kejut dan beban
akibat tekanan tanah.
3.1.1 Beban Mati
Untuk mempermudah perhitungan, maka beban mati pada konstuksi
dibagi beberapa bagian :
A. Beban Bangunan Atas
Beban bangunan atas terdiri yang dihitung terdiri dari :
1. Berat Plat Lantai Kendaraan
Dimensi dan pembagian pias pada plat lantai kendaraan dapat dilihat
gambar dibawah ini. Panjang plat lantai kendaraan 13,8 m dan lebar 4 m, tebal