modifikasi perencanaan struktur jembatan malo …
Post on 16-Oct-2021
11 Views
Preview:
TRANSCRIPT
JURUSAN DIPLOMA IV TEKNIK SIPIL – FTSP ITS SURABAYA
MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN MALO-KALITIDU
DENGAN SYSTEM BUSUR BOX BAJA DI KABUPATEN BOJONEGORO
Oleh :
M. ZAINUDDIN
3111 040 511
Dosen Pembimbing :
Ir. IBNU PUDJI RAHARJO, MS
LATAR BELAKANG
Kebutuhan sarana dan prasarana dalam mempercepat akses transportasi antar daerah.
Tujuan dari pembangunan jembatan tersebut bagi masyarakat kota Bojonegoro.
Alasan dipilihnya konstruksi busur dalam pembangunan jembatan malo – kalitidu
Kelebihan dari pemilihan konstruksi jembatan rangka busur dibandingkan sistem konstruksi jembatan bentang panjang lain.
PERMASALAHAN
Bagaimana melakukan perencanaan modifikasi struktur jembatan HM Santoso meliputi dimensi profil baja, perletakan, kepala jembatan dan pondasi.
MAKSUD & TUJUAN
Merencanakan dimensi profil baja, perletakan, kepala jembatan dan pondasi untuk jembatan HM Santoso.
BATASAN MASALAH
Perencanaan disini hanya membahas dari segi teknis saja, tidak dilakukan analisa dari segi biaya dan waktu.
Tidak memperhitungkan kondisi beban pada waktu metode pelaksanaan.
Perhitungan sambungan dibatasi pada bagian-bagian tertentu yang dianggap mewakili keseluruhan.
Mengumpulkan dan mempelajari data dan literatur yang berkaitan dengan proses perencanaan.
Mendesain lay out awal jembatan.
Menentukan jenis pembebanan yang bekerja pada jembatan.
Analisa struktur utama jembatan.
Kontrol terhadap kekuatan dan kestabilan struktur.
Merencanakan struktur bawah jembatan.
Menuangkan bentuk dan analisa dalam gambar teknik
METODOLOGI
Nama jembatan : Jembatan H.M Santoso
Lokasi : Desa malo-kalitidu, kabupaten Bojonegoro
Tipe jembatan : Kombinasi jembatan balok pratekan dan busur
Lebar jembatan : 9,7 meter
Tinggi fokus : 32,783 meter
Tinggi bebas : 1,25 meter
Tinggi konstruksi : 4,85 meter
Bentang jembatan : - 30,66 meter (pratekan)
- 127,992 meter (busur)
DATA UMUM JEMBATAN
DATA EKSISTING
LAY OUT AWAL JEMBATAN
DATA MODIFIKASI
Lebar jembatan : 10,5 meter
Tinggi fokus : 26,82 meter
Tinggi tampang : 2,5 meter
Tinggi bebas : 1,5 meter
Tinggi konstruksi : 1,162 meter
Bentang jembatan : 189,312 meter (busur)
Struktur utama : box baja
DATA PERENCANAAN
1. Beton
Kuat tekan (fc’) = 35 MPa
Kuat tekan tiang pancang menggunakan (fc’) = K600
2. Baja
Tulangan baja dengan kuat leleh (fy) = 360 MPa
Profil baja BJ 50
• Tegangan leleh (fy) = 290 MPa
• Tegangan putus (fu) = 500 MPa
DATA BAHAN
LAY OUT MEMANJANG MODIFIKASI JEMBATAN
18931.2
AbutmentPlat Injak
Wing Wall
MAN
TB
TKYT
= 5 m
= 1,5 m
= 3 m
MAB = 7 m
TAMPAK MEMANJANG
PEMBEBANAN PADA STRUKTUR UTAMA
BEBAN TETAP
BERAT SENDIRI BEBAN MATI TAMBAHAN
BEBAN LAJUR “D”
BEBAN TRUCK
BEBAN LALU–LINTAS
BEBAN LINGKUNGAN
BEBAN PEJALAN KAKI
1. BERAT TROTOAR 2. BERAT SANDARAN 3. BERAT AIR HUJAN
1. BERAT PROFIL 2. BERAT ASPAL 3. BERAT PLAT BETON
BEBAN ANGIN
BEBAN GEMPA
KOMBINASI BEBAN
Kombinasi Kombinasi beban
I
II
III
IV
V
VI
(Sumber : B. Supriyadi, 2000)
M + H + Ta
M + Ta + Gg + A
Kombinasi I + Rm + Gg + A
M + Ta + Hg + Tag
M + Hg + Gg + A
M + Ta
PRELIMINARY DESAIN
Bentang jembatan memiliki panjang 189,312m
Jarak tiap gelagar melintang terdiri dari 34 segmen @ 5,568m
Profil gelagar memanjang WF 400 x 300 x 10 x 16
Lebar jembatan 10,5m
Jarak tiap gelagar memanjang @1,75m
Profil gelagar melintang WF 900 x 300 x 18 x 34
Profil Busur berupa Box Baja 2500.2000.30
PERENCANAAN LANTAI
KENDARAAN
Tebal minimum pelat lantai kendaraan (SNI T-12-2004
ps. 5.5.2)
d ≥ 200 mm
d ≥ 100 + 0,04 (b) = 100 + 0,04 (1750) = 170 mm
Dimana :
d = tebal pelat lantai kendaraan
b1 = jarak antar tumpuan
Maka digunakan tebal pelat lantai sebesar 250 mm.
ANALISA PEMBEBANAN
1. Akibat Beban Mati
• Berat sendiri pelat = 0,25 x 1,75 x 2.400 x 1,3 = 1.365 ,00 kg/m
• Berat aspal = 0,05 x 1,75 x 2.200 x 1,3 = 250,25 kg/m
• Beban air hujan = 0,05 x 1 x 1000 = 50,00 kg/m
Total beban mati (QdU) = 1.665,25 kg/m
2. Akibat Beban Hidup
• Beban truck = (1+0,3) x 11,25 x1,75 x 1,8 = 46,07 ton
Total Beban hidup (Tu) = 46.068 kg
LANTAI KENDARAAN
ANALISA PEMBEBANAN
(lanjutan)
Momen akibat beban mati : MD = 1/10 x QdU x b2 = 1/10x 1665,25 x 1,752 = 509,98 kgm
Momen akibat beban hidup : ML = 0,8 x
Mu = MD + ML = 5.458,98 kgm
S + 0,6
10 x Tu = 0,8 x
1,75 + 0,6
10 x 26..325 = 4..949 kgm
Penulangan Pelat Lantai Hasil perhitungan pelat lantai berdasarkan SNI 03 – 2847 – 2002 pers.(3) psl 12.3.3.
Tulangan Arah Melintang :
As = 2.888 mm2 ; pakai D18 – 100 = 3.142 mm2
As’ = 1.672 mm2 ; pakai D16 – 120 = 1.676 mm2
Tulangan Arah Memanjang / Susut :
Asmin = 337,5 mm2 ; pakai D13– 200 = 663,66 mm2
ANALISA PEMBEBANAN
(lanjutan)
1. Akibat Beban Mati
• Berat pelat beton = 0,25 x 1,75 x 2.400 x 1,3 = 1.365,00 kg/m
• Berat aspal = 0,05 x 1,75 x 2.200 x 1,3 = 250,25 kg/m
• Berat bekisitng = 50 x 1,75 x 1,4 = 122,50 kg/m
• Berat sendiri balok = 107 x 1,1 = 117,70 kg/m
Total beban mati (QdU) = 1.855,45 kg/m
2. Akibat Beban Hidup • Beban UDL = 5,21x 1,75 x 1,8 = 16,42 Kn/m = 1642,13 kg/m
• Beban KEL = (1 + 0,3) x 4.400 x 1,75 x 2 = 20.020 kg
MD = 1
8 x QdU x L2 = 7.169,83 kgm
ANALISA PEMBEBANAN
(lanjutan)
GELAGAR MEMANJANG
1/4P gp.Mc
qL1
(m)
C
A B
x QL x L2 + x P1 x L = 1
4
1
8 34.236,56 kgm ML1 =
3. Akibat Truck
ML2 =
STRUKTUR UTAMA
A. Hool & W.S Kinne
L2
Data perencanaan : f = 26,82 m → syarat : 1/6 < f/L < 1/5 h = 2,5 m → syarat : 1/40 < h/L < 1/25
Hasil perhitungan panjang batang penggantung : Diperoleh dari hitungan persamaan parabola :
4 . f . x ( L – x ) Yn =
Yn’ = Panjang batang penggantung = Yn - h
Dari hasil perhitungan struktur utama : • Batang Penggantung : Dipakai profil Kable Strand Bridge Zinc Coated Ø 30 mm • Penampang Busur : Dipakai profil Box 2500.2000.30, Box 2250.2000.30, Box 2000.2000.30 ; BJ 50
STRUKTUR UTAMA (lanjutan)
Titik X (m) Yn (m) Yn’ (m) 17 0 0 0 16 5,568 3,06 0 15 11,136 5,94 2,254
14 16,704 8,63 5,421
13 22,272 11,14 8,368 12 27,840 13,46 11,098 11 33,408 15,59 13,609 10 38,976 17,54 15,902 9 44,544 19,30 17,976
Titik X (m) Yn (m) Yn’ (m) 8 50,112 20,88 19,832 7 55,680 22,27 21,470
6 61,248 23,48 22,889
5 66,816 24,50 24,090
4 72,384 25,34 25,072 3 77,952 25,98 25,837 2 83,520 26,45 26,382 1 89,088 26,73 26,710 0 94,656 26,82 26,819
Yn’ = Panjang batang penggantung = Yn – h
STRUKTUR SEKUNDER
Bentuk konstruksi sikatan angin atas diassumsikan
sebagai konstruksi rangka batang bidang. Dan yang
berfungsi sebagai batang horizontal adalah konstruksi
busur.
Gaya batang maksimum dari hasil perhitungan program SAP2000 :
• Batang Vertikal Smaks = 246741,62 kg
Hasil perhitungan dari perencanaan struktur sekunder :
• Ikatan Angin Atas
Batang Vertikal Pakai profil Box 1000 x 1000 x 30 x 30 ; BJ 50
• Ikatan Angin Bawah
Batang Diagonal pakai profil WF 250 x 175 x 7x 11
PERHITUNGAN SAMBUNGAN
Alat sambung yang digunakan adalah baut mutu tinggi
Kekuatan Ijin 1 Baut :
Kekuatan Geser :
Vd = Φf x r1 x fU x Ab
Kekuatan Tumpu :
Rd = 2,4 x Φf x d x t x fU
Dimana :
Φf = faktur reduksi kekuatan ( = 0,75 ) Ab = luas bruto penampang baut d = diameter baut t = tebal pelat r1 = untuk baut tanpa ulir ( = 0,5 ) r1 = untuk baut dengan ulir ( = 0,4 )
PERHITUNGAN SAMBUNGAN (lanjutan)
Gaya maksimum batang vertikal : SV = 19.756,02 kg Pakai : baut → d = 19 mm ; A325 pelat → t = 20 mm ; BJ37
Kekuatan Ijin 1 Baut :
Kekuatan Geser :
Vd = Φf x r1 x fu x Ab = 0,75 x 0,5 x 8250 x 1,131 = 8.767,22 kg
Kekuatan Tumpu :
Rd = 2,4 x Φf x d x t x fu = 2,4 x 0,75 x 1,9 x 2 x 3.700 = 23.058 kg
Jumlah baut yang dibutuhkan :
n = SV
Φ Rn
= 3 baut
Ø 60 cm
Perencanaan Abutment
0.5 0.5 2.0
1.5
2.5
0.5
2.5
0.5
V (beban mati + hidup)
H
Ta
(beban rem+gesek+gempa)
STRUKTUR BAWAH
Pembebanan
Peninjauan beban:
1. Beban Primer
1. Beban Mati
2. Beban Hidup
2. Beban Sekunder
1. Beban Rem
2. Beban Angin
3. Beban Gempa
4. Tekanan Tanah
Dari data-data perhitungan kombinasi, diambil kombinasi yang mempunyai nilai paling besar, yaitu kombinasi 4 :
P = 1126,27 ton.
Hx = 221,32 ton
Hy = 644,80 ton
Mx = 1047,06 tm.
My = 1862,14 tm.
Nilai diatas digunakan untuk penulangan abutment, serta kebutuhan tiang pancang.
Tegangan total tanah = 27,26 t/m2
Angka Keamanan :
SF =
= 27,26 t/m2
= 1,5 < 3 ...... Not OK ; MAKA BUTUH TP qL qadm
γ'.D.NqC.NcLB0,21.Nγ
2Bγ'.
LB0.21q L
Analisa daya dukung tanah
PERHITUNGAN PONDASI
Dari hasil perhitungan didapatkan jumlah tiang pancang yang diperlukan :
Jumlah = 30 buah
Diameter = 600 mm
Kedalaman = 12 m (BH1) dan 19 m (BH-2)
Daya Dukung 1 Tiang Pancang = 94,626 ton (BH-1)
D (mm) Numb Crack
(tm)Ult
(tm)600 100 C 9 32 20,36 1570,8 17648,4 102,89 211,6 29 58
Pile
Diameter
(mm)
Thick
(mm)
ClassPC Wire Effective
Prestress
(kg/cm2)
Allowable
Axial(T)
Bending Moment
Area of
Steel
(cm2)
Area of
Concrete
(cm2)
Section
Modulus
(cm3)
Sumber : Buku Daya Dukung Pondasi Dalam oleh Prof. Dr. Ir. Herman Wahyudi
DENAH DA DETAIL PONDASI
100150150150150100
100
200
200
200
200
200
100
Denah Tiang PancangSkala 1 : 180
y
Mxx
My
Skala 1:110
Ø 18 - 200
Ø 32 - 125
Ø 32 - 200
Penulangan Abutment
Ø 32 - 140
Ø 18 - 400
Ø 18 - 400
Ø 32 - 280
A A
B
KESIMPULAN
1. Dalam Perancangan Jembatan busur ini, didapat dimensi profil sebagai berikut :
Penampang Dimensi Profil Cross Girder WF 900x300x18x34
Stringer WF 400x300x10x16
Hanger Kable Strand Ø 30 mm
Struktur Busur Box 2500.2000.30, Box 2250.2000.30,Box 2000.2000.30
Top Bracing Box 1000.1000.30 (Horizontal)
Bottom Bracing WF 250x175x7x11
2. Dimensi Abutment berupa konstruksi dinding penuh setebal 2m, dengan lebar 12m yang ditumpu oleh tiang pancang dengan D 60cm, mutu beton K600.
3. Perletakan berupa sendi saja.
4. Dengan pemakaian bentuk busur, maka diharapkan momen lentur yang terjadi dapat dikurangi, sehingga pemakaian bahan baja lebih ekonomis.
top related