perencanaan jalan layang
Post on 05-Aug-2015
255 Views
Preview:
TRANSCRIPT
LAPORAN TUGAS AKHIR
PERENCANAAN JALAN LAYANG
PADA JALAN AKSES BANDARA A. YANI SEMARANG
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Dalam Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana (Strata – 1)
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Diponegoro Semarang
Disusun Oleh :
Ovik Yanuar Setyapeni L2A 002 122
Punto Bangun Wicaksono L2A 002 126
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2007
ii
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR
PERENCANAAN JALAN LAYANG
PADA JALAN AKSES BANDARA A. YANI SEMARANG
Disusun oleh :
Ovik Yanuar Setyapeni L2A 002 122
Punto Bangun Wicaksono L2A 002 126
Disetujui,
Semarang, Agustus 2007
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ir. Y.I. Wicaksono, MS Ir. Purwanto, MT. M Eng NIP. 131 459 536 NIP. 131 932 061
Mengetahui,
Ketua Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Diponegoro
Ir. Bambang Pudjianto, MT NIP. 131 459 442
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan
berkah, rahmat, karunia dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan Tugas Akhir dengan judul “ Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses
Bandara A. Yani Semarang “. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat akademis
dalam menyelesaikan pendidikan strata-1 (S-1) di Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
Dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini banyak pihak telah membantu
selama proses penyusunannya. Oleh karena itu melalui kesempatan ini penulis
menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Bambang Pudjianto, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
2. Ibu Ir. Sri Sangkawati, MS selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
3. Bapak Ir. Arif Hidayat, CES, MT selaku Koordinator Bidang Akademis
Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
4. Bapak Ir. Y.I. Wicaksono, MS selaku Dosen Pembimbing I Tugas Akhir
yang telah banyak memberikan pengetahuan, arahan, dan dorongan
kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
5. Bapak Ir. Purwanto, MT selaku Dosen Pembimbing II Tugas Akhir yang
telah banyak memberikan ilmu, masukan, dan bimbingan serta bantuan
kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas akhir.
6. Ibu Ir. Siti Hardiyati, SP1, MT selaku Dosen Wali ( 2145 ) penulis di
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
7. Seluruh Dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Diponegoro Semarang.
8. Seluruh staf pengajaran dan perpustakaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
9. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan, nasehat,
semangat, dan doa demi kelancaran Tugas Akhir ini.
iv
10. Keluarga Besar Teknik Sipil Angkatan 2002 yang telah memberikan
dukungan dan bantuannya.
11. Serta semua pihak yang telah membantu secara moral dan material dalam
menyelesaikan Tugas akhir ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan Tugas Akhir ini masih
terdapat kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi masyarakat dan khususnya bagi kemajuan Jurusan Teknik Sipil
Universitas Diponegoro.
Semarang, Agustus 2007
Penulis
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1
I.1. TINJAUAN UMUM .............................................................................. 1
I.2. LATAR BELAKANG ........................................................................... 1
I.3. MAKSUD DAN TUJUAN .................................................................... 2
I.4. RUANG LINGKUP DAN PEMBATASAN MASALAH ..................... 3
I.5. LOKASI PROYEK ................................................................................ 3
I.6. SISTEMATIKA PENULISAN .............................................................. 4
BAB II STUDI PUSTAKA ............................................................................... 6
II.1. TINJAUAN UMUM .............................................................................. 6
II.2. ASPEK LALU LINTAS ........................................................................ 6
II.2.1. Definisi Jalan ............................................................................... 6
II.2.2. Klasifikasi Jalan .......................................................................... 7
II.2.3. Tipe Jalan .................................................................................... 10
II.2.4. Lajur ............................................................................................ 10
II.2.5. Analisa Pertumbuhan Lalu Lintas ............................................... 11
II.2.5.1. Lalu lintas harian rata-rata ........................................... 11
II.2.5.2. Volume jam perencanaan ............................................. 11
II.2.6. Kendaran Rencana ...................................................................... 12
II.2.7. Arus dan Komposisi .................................................................... 12
II.2.8. Tingkat Pelayanan ....................................................................... 13
II.3. ASPEK GEOMETRIK ........................................................................... 16
II.3.1. Aliyemen Horisontal ................................................................... 16
vi
II.3.2. Aliyemen Vertikal .................................................................... 18
II.4. ASPEK TANAH ..................................................................................... 21
II.5. ASPEK PERKERASAN JALAN ........................................................... 22
II.6. ASPEK HIDROLOGI ............................................................................. 23
II.7. ASPEK JEMBATAN .............................................................................. 23
II.7.1. Klasifikasi Jembatan ................................................................... 23
II.7.2. Pembebanan Jembatan ................................................................ 25
II.7.3. Perhitungan Struktur Atas ........................................................... 29
II.7.3.1. Pelat Lantai .................................................................. 29
II.7.3.2. Sandaran ....................................................................... 30
II.7.3.3. Diafragma ..................................................................... 32
II.7.3.4. Gelagar Jembatan ......................................................... 32
II.7.4. Bangunan Struktur Bawah .......................................................... 42
II.7.4.1. Pilar (Pier) .................................................................... 42
II.7.4.2. Abutment ...................................................................... 42
II.7.4.3. Footing (Pile Cap) ....................................................... 43
II.7.4.4. Pondasi ......................................................................... 43
II.8. ASPEK LALU LINTAS PESAWAT TERBANG ................................. 52
BAB III METODOLOGI ................................................................................. 53
III.1. TAHAP PERSIAPAN ............................................................................. 53
III.2. TAHAPAN PENULISAN TUGAS AKHIR .......................................... 53
III.3. PENGUMPULAN DATA ...................................................................... 55
II.3.1. Data Sekunder ............................................................................. 55
II.3.2. Data Primer ................................................................................. 56
II.3.3. Data Penunjang ........................................................................... 57
III.4. ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA ............................................ 57
III.5. PEMECAHAN MASALAH .................................................................. 58
BAB IV ANALISA DATA ................................................................................ 59
IV.1. TINJAUAN UMUM .............................................................................. 59
IV.2. ANALISA DATA TOPOGRAFI DAN TATA GUNA LAHAN ........... 59
vii
IV.3. ANALISA DATA LALU LINTAS ........................................................ 59
IV.3.1. Analisa Jumlah Lajur .................................................................. 59
IV.3.2. Pertumbuhan Lalu-lintas Tahun Rencana ................................... 61
IV.3.3. Analisa Kapasitas Jalan ............................................................... 61
IV.3.4. Analisa Derajat Kejenuhan ......................................................... 62
IV.4. ANALISA TERHADAP LANDING DAN TAKE OFF PESAWAT .... 62
IV.5. ANALISA DATA TANAH .................................................................... 62
IV.5.1. Sondir .......................................................................................... 63
IV.5.2. Boring .......................................................................................... 63
IV.6. ANALISA PERENCANAAN ................................................................ 64
IV.6.1. Alternatif Pemilihan Struktur ...................................................... 64
IV.6.2. Analisa Pemilihan Alternatif Struktur ......................................... 64
IV.7. SPESIFIKASI JALAN LAYANG .......................................................... 68
IV.8. ANALISA GEOMETRIK JALAN LAYANG ....................................... 69
IV.8.1. Alinyemen Horisontal ................................................................. 69
IV.8.2. Alinyemen Vertikal ..................................................................... 70
BAB V PERHITUNGAN KONSTRUKSI ..................................................... 73
V.1. PERHITUNGAN KONSTRUKSI ATAS JALAN LAYANG ............... 73
V.1.1. Perhitungan Sandaran.................................................................. 73
V.1.2. Plat Lantai Kendaraan ................................................................. 78
V.1.3. Deck Slab Precast ........................................................................ 82
V.1.4. Diafragma .................................................................................... 86
V.1.5. Balok Girder Prategang ............................................................... 89
V.1.5.1. Spesifikasi teknis .......................................................... 89
V.1.5.2. Analisa penampang balok girder .................................. 91
V.1.5.2.1. Sebelum komposit ..................................................... 91
V.1.5.2.2. Gelagar penampang komposit ................................... 93
V.1.5.2.3. Analisa pembebanan balok girder ............................. 97
V.1.5.2.4. Check kemampuan penampang terhadap gaya yang
bekerja ....................................................................... 116
V.1.5.3. Perhitungan gaya prategang ......................................... 118
viii
V.1.5.3.1. Perencanaan tendon ................................................... 124
V.1.5.3.2. Kehilangan tegangan ................................................. 132
V.1.5.3.3. Kontrol tegangan ....................................................... 136
V.1.5.3.4. Perhitungan Lendutan ............................................... 141
V.1.5.4. Perhitungan momen kapasitas girder prategang .......... 145
V.1.5.5. Perencanaan tulangan girder ........................................ 148
V.1.5.6. Perencanaan shear conector ......................................... 152
V.1.5.7. Perencanaan busting steel ............................................ 155
V.1.6. Perencanaan elastomeric bearings............................................... 157
V.1.7. Perencanaan pelat injak ............................................................... 159
V.2. PERHITUNGAN KONSTRUKSI BAWAH JALAN LAYANG .......... 164
V.2.1. Pilar ............................................................................................ 164
V.2.1.1. Pembebanan pada pilar ................................................ 164
V.2.1.2. Penulangan pilar ........................................................... 179
V.2.2. Abutment ..................................................................................... 215
V.2.2.1. Pembebanan pada Abutment ........................................ 217
V.2.2.2. Penulangan abutment ................................................... 234
V.2.2.3. Perencanaan wing wall ................................................. 261
V.3. PERENCANAAN OPRIT (STRUKTUR KAKI SERIBU) ................... 268
V.3.1. Plat Lantai ................................................................................... 268
V.3.2. Perhitungan Portal ....................................................................... 273
V.3.3. Perhitungan tulangan rangkap balok ........................................... 277
BAB VI PENUTUP ........................................................................................... 311
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta Lokasi Rencana Jalan ....................................................... 4 Gambar 2.1 Lengkung Full Circle ............................................................... 17 Gambar 2.2 Lengkung Spiral – Circle – Spiral ............................................ 17 Gambar 2.3 Lengkung Spiral – Spiral ......................................................... 18 Gambar 2.4 Lengkung Vertikal Cekung ...................................................... 19 Gambar 2.5 Lengkung Vertikal Cembung ................................................... 19 Gambar 2.6 Beban D Pada Lalu lintas Jembatan ......................................... 26 Gambar 2.7 Beban Pada Sandaran ............................................................... 27 Gambar 2.8 Pengelompokan Tipe Pondasi .................................................. 43 Gambar 2.9 Pengangkatan Tiang Pancang 1 Titik ....................................... 47 Gambar 2.10 Pengangkatan Tiang Pancang 2 Titik ....................................... 48 Gambar 2.11 Wilayah Imaginer ..................................................................... 52 Gambar 5.1 Konstruksi sandaran jalan layang ............................................ 74 Gambar 5.2 Reaksi Perletakan Pipa ............................................................. 74 Gambar 5.3 Rencana Dimensi Sandaran ...................................................... 75 Gambar 5.4 Penulangan Sandaran ............................................................... 77 Gambar 5.5 Rencana Lantai Kendaraan ...................................................... 78 Gambar 5.6 Penyebaran Beban Roda di Tengah Plat .................................. 79 Gambar 5.7 Rencana dimensi Plat ............................................................... 80 Gambar 5.8 Penulangan Plat Lantai Kendaraan .......................................... 81 Gambar 5.9 Letak Deck Slab Precast........................................................... 83 Gambar 5.10 Dimensi Deck Slab Precast ...................................................... 83 Gambar 5.11 Perletakan Beban Pada Deck Slab Precast ............................... 84 Gambar 5.12 Penulangan Deck Slab Precast ................................................. 85 Gambar 5.13 Letak Dimensi Balok Diafragma ............................................. 86 Gambar 5.14 Rencana Penulangan Balok Diafragma .................................... 87 Gambar 5.15 Penampang Balok Girder ......................................................... 90 Gambar 5.16 Penampang Balok Girder Sebelum Komposit ......................... 93 Gambar 5.17 Penampang Balok Girder Komposit ........................................ 97 Gambar 5.18 Perletakan Beban Berat Sendiri Balok Girder ......................... 98 Gambar 5.19 Perletakan Beban Diafragma Terhadap Balok Girder ............. 100 Gambar 5.20 Perletakan Beban Plat lantai Jemb. Terhd. Balok Girder......... 102 Gambar 5.21 Perletakan Akibat Beban Hidup “D” Terhadap Balok Girder . 104 Gambar 5.22 Perletakan Akibat Beban Hidup “P”= 1 T” Terhadap Balok Girder ....................................................................................... 105 Gambar 5.23 Diagram Garis Pengaruh Untuk Gaya Lintang ( Dx ).............. 108 Gambar 5.24 Diagram Garis Pengaruh Untuk Momen (Mx) ........................ 110 Gambar 5.25 Posisi Letak beban dan Titik Berat Beban Angin .................... 112 Gambar 5.26 Diagram Momen Dalam terhadap Momen Luar ..................... 112 Gambar 5.27 Perletakan Beban Angin terhadap Balok ................................. 113 Gambar 5.28 Kedudukan dan Tinggi Gaya Rem Berkerja ............................ 114 Gambar 5.29 Perletakan Beban Gaya Rem terhadap Balok Girder ............... 115 Gambar 5.30 Daerah Aman Ti dan e ............................................................. 121 Gambar 5.31 Diagram Tegangan Kondisi Awal ............................................ 122 Gambar 5.32 Diagram Tegangan Kondisi LOP ............................................. 123
x
Gambar 5.33 Diagram Tegangan Kondisi Akhir ........................................... 124 Gambar 5.34 Batas Letak Tendon ................................................................. 127 Gambar 5.35 Persamaan Parabola Untuk Menentukan Posisi Tendon .......... 127 Gambar 5.36 Posisi cgs .................................................................................. 128 Gambar 5.37 Posisi Tendon ........................................................................... 130 Gambar 5.38 Potongan Melintang Balok ....................................................... 131 Gambar 5.39 Diagram Tegangan Kondisi Awal ............................................ 137 Gambar 5.40 Diagram Tegangan Kodisi Akhir ............................................. 137 Gambar 5.41 Diagram Tegangan Kondisi Beban M+H+K ........................... 139 Gambar 5.42 Diagram Tegangan Kondisi Beban M+A ................................ 140 Gambar 5.43 Diagram Tegangan Kondisi Beban M+H+K+A+Rm .............. 141 Gambar 5.44 Analisa Momen Kapasitas Prategang....................................... 146 Gambar 5.45 Pengangkatan Girder 2 titik ..................................................... 148 Gambar 5.46 Tulangan Konvensional Girder ................................................ 148 Gambar 5.47 Jarak Penulangan Geser ........................................................... 151 Gambar 5.48 Rencana shear connector .......................................................... 152 Gambar 5.49 Pemasangan Studs Pada Girder dan Lantai Jembatan.............. 153 Gambar 5.50 Gaya Lintang Pada Setengah Bentang yang Diperhitungkan .. 154 Gambar 5.51 Elastomer Bearing .................................................................... 159 Gambar 5.52 Penempatan Plat Injak .............................................................. 159 Gambar 5.53 Penyebaran Beban Roda Pada Plat Injak ................................. 161 Gambar 5.54 Penulangan Plat Injak ............................................................... 163 Gambar 5.55 Rencana Dimensi Pilar ............................................................. 164 Gambar 5.56 Tinjauan Berat Sendiri Pilar ..................................................... 165 Gambar 5.46 57 Tinjauan bekerjanya beban mati pada tumpuan ............ 167 Gambar 5.46 58 Tinjuan bekerjanya beban hidup pada tumpuan ............ 168 Gambar 5.4759 Tinjauan bekerjanya gaya rem dan traksi ...................... 169 Gambar 5.60 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gesek pada Tumpuan ................... 170 Gambar 5.61 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa .......................................... 171 Gambar 5.62 Skema Tekanan Tanah Aktif Pada Pilar .................................. 172 Gambar 5.63 Tampak Depan Distribusi Beban Pada kepala Pilar ................ 180 Gambar 5.64 Tampak Samping Distribusi Beban Pada kepala Pilar Untuk Satu Arah .................................................................................. 180 Gambar 5.65 Distribusi Beban Pada Head Wall ............................................ 181 Gambar 5.66 Distribusi Beban Pada Pier Head ............................................. 183 Gambar 5.67 Distribusi Beban Vertikal Bagian Kantilever Pada Pier Head . 185 Gambar 5.68 Penulangan Kepala Pilar .......................................................... 189 Gambar 5.69 Tinjauan Gaya Pada Badan Pilar.............................................. 190 Gambar 5.70 Penulangan Badan Pilar ........................................................... 192 Gambar 5.71 Reaksi Tiang Pancang .............................................................. 195 Gambar 5.72 Gaya Horisontal Tiang Pancang............................................... 198 Gambar 5.73 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Pilar arah y ............................. 200 Gambar 5.74 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Pilar arah x ............................. 204 Gambar 5.75 Penulangan Kaki Pilar .............................................................. 208 Gambar 5.76 Penulangan Berdasarkan Pengangkatan ................................... 209 Gambar 5.77 Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan Untuk Pemancangan ........................................................................... 210 Gambar 5.78 Penulangan Tiang Pancang Pilar .............................................. 215
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,12 pt, Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted ... [1]
Formatted ... [2]
Formatted ... [3]
Formatted ... [4]
Formatted ... [5]
Formatted ... [6]
Formatted ... [7]
Formatted ... [8]
Formatted ... [9]
Formatted ... [10]
Formatted ... [11]
Formatted ... [12]
Formatted ... [13]
Formatted ... [14]
Formatted ... [15]
Formatted ... [16]
Formatted ... [17]
Formatted ... [18]
Formatted ... [19]
xi
Gambar 5.79 Rencana Dimensi Abutmen...................................................... 216 Gambar 5.80 Tinjauan Berat Sendiri Abutmen ............................................. 217 Gambar 5.81 Tinjauan bekerjanya beban mati pada tumpuan ....................... 219 Gambar 5.82 Titik Berat Tanah Timbunan Terhadap titik A ........................ 220 Gambar 5.83 Gaya Akibat Berat Tanah dan Tekanan Tanah ........................ 222 Gambar 5.84 Tinjauan Bekerjanya Gaya Rem dan Traksi ............................ 224 Gambar 5.85 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gesek pada Tumpuan ................... 225 Gambar 5.86 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa .......................................... 226 Gambar 5.87 Distribusi Beban Pada Kepala Abutmen .................................. 234 Gambar 5.88 Distribusi Pembebanan Pada konsol Pendek ........................... 237 Gambar 5.89 Penulangan Pada Kepala Abutmen .......................................... 239 Gambar 5.90 Gaya – gaya Yang Bekerja Pada Badan Abutmen ................... 240 Gambar 5.91 Penulangan Badan Abutmen .................................................... 242 Gambar 5.92 Reaksi Tiang Pancang Abutmen .............................................. 245 Gambar 5.93 Gaya Horisontal Tiang Pancang Abutmen .............................. 247 Gambar 5.94 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Abutmen ................................. 250 Gambar 5.95 Penulangan Kaki Abutmen ...................................................... 254 Gambar 5.96 Penlangan Berdasarkan Pengangkatan ..................................... 255 Gambar 5.97 Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan Untuk Pemancangan ........................................................................... 256 Gambar 5.98 Penulangan Tiang Pancang Abutmen ...................................... 261 Gambar 5.99 Rencana Dimensi Wing Wall ................................................... 262 Gambar 5.100 Gaya – gaya Yang Bekerja Pada Wing Wall .......................... 262 Gambar 5.101 Distribusi Beban Pada Kantilever Wing Wall ......................... 263 Gambar 5.102 Penulangan Wing Wall ............................................................ 267 Gambar 5.103 Tampak Atas Oprit ................................................................... 268 Gambar 5.104 Rencana dimensi Plat ............................................................... 270 Gambar 5.105 Penulangan Plat Lantai Oprit ................................................... 270 Gambar 5.106 Pot. Melintang Oprit ............................................................... 273 Gambar 5.107 Tampak Atas Oprit ................................................................... 273 Gambar 5.108 Tinjauan bekerjanya gaya rem dan traksi................................. 275 Gambar 5.109 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa .......................................... 276 Gambar 5.110 Bidang Momen Balok Melintang ............................................. 278 Gambar 5.111 Bidang Momen Balok Anak .................................................... 278 Gambar 5.112 Bidang Momen Balok Memanjang .......................................... 278 Gambar 5.113 Penulangan Lentur Balok Melintang ....................................... 285 Gambar 5.114 Potongan Melintang Balok Melintang ..................................... 286 Gambar 5.115 Penulangan lentur Balok Anak................................................. 292 Gambar 5.116 Penampang melintang Balok Anak .......................................... 293 Gambar 5.117 Penulangan lentur Balok Memanjang ...................................... 299 Gambar 5.118 Potongan melintang Balok Memanjang ................................... 300 Gambar 5.119 Gaya Horisontal Tiang Pancang............................................... 302 Gambar 5.120 Penulangan Berdasarkan Pengangkatan ................................... 305 Gambar 5.121 Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan untuk Pemancangan ........................................................................... 306 Gambar 5.122 Penampang Melintang Tiang Pancang ..................................... 309 Gambar 5.123 Penulangan Tiang Pancang ...................................................... 310
xii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Jumlah Lajur ............................................................................... 10 Tabel 2.2 Ambang Lalu-lintas tahun 1 (Konstruksi Baru) .......................... 10 Tabel 2.3 EMP Untuk Jalan Perkotaan Tak Terbagi ................................... 13 Tabel 2.4 EMP Untuk Jalan Perkotaan Terbagi dan Satu Arah .................. 13 Tabel 2.5 Besarnya Kapasitas Dasar ( Co ) untuk Jalan Perkotaan ............ 14 Tabel 2.6 Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Lebar Jalan ( FCw ) .......... 14 Tabel 2.7 Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Prosentase Arah ( FCsp ) . 15 Tabel 2.8 Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Hambatan Samping (FCsf) 15 Tabel 2.9 Faktor Penyesuaian Ukuran Kota (FCCS) untuk Jalan Perkotaan 15 Tabel 2.10 Standar Penetration Test ............................................................ 21 Tabel 2.11 Penafsiran Hasil Penyelidikan Tanah.......................................... 22 Tabel 2.12 Klasifikasi Tanah-2 ..................................................................... 22 Tabel 2.13 Kombinasi Pembebanan .............................................................. 28 Tabel 4.1 Volume lalu lintas pada ruas Jl. Puad A. Yani pada jam puncak pagi .............................................................................................. 60 Tabel.4.2 Penentuan frekuensi kejadian ...................................................... 60 Tabel.4.3 Penentuan kelas hambatan samping ............................................ 61 Tabel 4.4 Alternatif pemilihan bangunan atas ............................................ 64 Tabel 4.5 Alternatif pemilihan bangunan bawah ........................................ 66 Tabel 4.6 Alternatif pemilihan jenis pondasi .............................................. 66 Tabel 5.1 Perhitungan Jarak Yb .................................................................. 91 Tabel 5.2 Perhitungan momen Inersia (Ix).................................................. 92 Tabel 5.3 Perhitungan jarak Yb’ ................................................................ 94 Tabel 5.4 Perhitungan momen Inersia (Ix).................................................. 95 Tabel 5.5 Perhitungan Gaya Lintang Akibat Berat Sendiri Balok (Dx) ..... 99 Tabel 5.6 Perhitungan Momen Akibat Berat Sendiri Balok (Mx) .............. 99 Tabel 5.7 Perhitungan Gaya Lintang Akibat Beban Diafragma (Dx) ......... 101 Tabel 5.8 Perhitungan Momen Akibat Beban Diafragma (Mx).................. 101 Tabel 5.9 Perhitungan Gaya Lintang Akibat Berat plat perkerasan (Dx) ... 103 Tabel 5.10 Perhitungan Momen Akibat Berat plat perkerasan (Mx) ............ 103 Tabel 5.11 Perhitungan Gaya Lintang Akibat Beban Hidup “D” (Dx) ....... 108 Tabel 5.12 Perhitungan Momen Akibat Beban Hidup “D” (Mx) ................. 110 Tabel 5.13 Perhitungan Gaya Lintang Akibat Beban Angin (Dx) ................. 113 Tabel 5.14 Perhitungan Momen Akibat Beban Angin (Mx) ......................... 114 Tabel 5.15 Perhitungan Gaya Lintang Akibat Gaya Rem dan Traksi (Dx) ... 115 Tabel 5.16 Perhitungan Momen Akibat Gaya Rem dan Traksi (Mx) ............ 116 Tabel 5.17 Rekapitulasi Perhitungan Gaya Lintang (D) ............................... 117 Tabel 5.18 Rekapitulasi Perhitungan Momen (M) ........................................ 117 Tabel 5.19 Tabel Propertis Strand ................................................................. 124 Tabel 5.20 Tabel Propertis Tendon ............................................................... 125 Tabel 5.21 Perhitungan Batas Bawah Tendon ............................................. 126 Tabel 5.22 Perhitungan Batas Atas Tendon ................................................. 126 Tabel 5.23 Perhitungan jarak garis netral tendon .......................................... 128 Tabel 5.24 Perhitungan jarak tendon -1 (Yi) ................................................. 128
xiii
Tabel 5.25 Perhitungan jarak tendon -2 (Yi) ................................................. 129 Tabel 5.26 Perhitungan jarak tendon -3 (Yi) ................................................. 129 Tabel 5.27 Perhitungan jarak tendon - 4 (Yi) ................................................ 130 Tabel 5.28 Tabel Kehilangan Tegangan ....................................................... 136 Tabel 5.29 Perhitungan Gaya Geser .............................................................. 151 Tabel 5.30 Perhitungan Jarak Tulangan Geser .............................................. 151 Tabel 5.31 Distribusi Gaya Lintang .............................................................. 153 Tabel 5.32 Hasil q dan s ................................................................................ 155 Tabel 5.33 Perhitungan Jumlah dan Luas Bursting Steel .............................. 156 Tabel 5.34 Luasan Masing-masing Segmen Pilar ......................................... 165 Tabel 5.35 Kombinasi Pembebanan Pilar ..................................................... 173 Tabel 5.36 Kombinasi Pembebanan I ........................................................... 174 Tabel 5.37 Kombinasi Pembebanan II .......................................................... 174 Tabel 5.38 Kombinasi Pembebanan III ......................................................... 174 Tabel 5.39 Kombinasi Pembebanan IV ........................................................ 174 Tabel 5.40 Kombinasi Pembebanan VI ........................................................ 175 Tabel 5.41 Tinjauan Stabilitas Pilar Terhadap Daya Dukung Tanah ............ 179 Tabel 5.42 Kombinasi Pembebanan Pada Kolom Pilar ................................ 190 Tabel 5.43 Kombinasi Daya Dukung Kelompok Tiang ................................ 196 Tabel 5.44 Kombinasi Daya Dukung Tiang Pancang Terhadap Beban Luar 197 Tabel 5.45 Luasan Masing-masing Segmen abutmen ................................... 218 Tabel 5.46 Luasan Masing-masing Segmen Timbunan Tanah ..................... 220 Tabel 5.47 Kombinasi Pembebanan Abutmen .............................................. 228 Tabel 5.48 Kombinasi I Pembebanan Abutmen............................................ 228 Tabel 5.49 Kombinasi II Pembebanan Abutmen .......................................... 229 Tabel 5.50 Kombinasi III Pembebanan Abutmen ......................................... 229 Tabel 5.51 Kombinasi IV Pembebanan Abutmen ......................................... 229 Tabel 5.52 Kombinasi VI Pembebanan Abutmen ......................................... 230 Tabel 5.53 Kombinasi Kontrol Kestabilan Terhadap Daya Dukung Tanah . 233 Tabel 5.54 Pembebanan Pada Konsol Pendek .............................................. 238 Tabel 5.55 Pembebanan Pada Badan abutmen ............................................. 240 Tabel 5.56 Kombinasi Daya Dukung Kelompok Tiang ................................ 246 Tabel 5.57 Kombinasi Daya Dukung Tiang Pancang Terhadap Beban Luar 247 Tabel 5.58 Kombinasi Pembebanan Pada SAP 2000 .................................... 274 Tabel 5.59 Rekap Hasil Kombinasi Pembebanan Pada SAP 2000 ............... 279
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. TINJAUAN UMUM
Untuk mewujudkan tujuan pembangunan nasional yaitu menciptakan
masyarakat adil dan makmur yang merata baik material maupun spiritual
berdasarkan Pancasila dan UUD 1945, pemerintah melaksanakan kebijakan
pembangunan di segala bidang secara menyeluruh, termasuk di dalamnya
pembangunan dalam bidang transportasi.
Transportasi merupakan hal yang sangat penting dalam kaitannya dengan
pertumbuhan ekonomi suatu wilayah. Seiring dengan pertumbuhan jumlah
penduduk yang semakin padat dan perkembangan masyarakat yang semakin maju,
maka pergerakan barang dan jasa juga akan meningkat yang harus diimbangi
dengan peningkatan sarana dan prasarana transportasi, di antaranya penambahan
jaringan jalan dan pengaturan lalu lintas.
Menurut UU RI. No. 13 tahun 1980 pasal 3 dan 4 serta PP RI No. 26 tahun
1985 pasal 4 s/d 12 tentang jalan, menyebutkan bahwa jalan mempunyai beberapa
peranan penting antara lain :
a. Mempunyai peranan strategis di bidang ekonomi, politik, sosial, budaya dan
hankam.
b. Mendorong pengembangan satuan wilayah pengembangan untuk menjaga
keseimbangan antar tingkat perkembangan daerah satu dengan daerah lainnya.
c. Membentuk suatu kesatuan sistem jaringan jalan yang mengikat dan
menghubungkan pusat-pusat pertumbuhan dengan wilayah yang berada dalam
pengaruh pelayanannya dalam suatu hubungan hirarki.
I.2. LATAR BELAKANG
Bandar Udara A.Yani Semarang merupakan Bandar Udara terpenting di
Jawa Tengah. Keberadaan Bandar Udara ini di Kota Semarang yang sekaligus
adalah ibukota Propinsi Jawa Tengah menjadikan Bandar Udara ini cukup
strategis karena didukung oleh intensitas kegiatan sosial ekonomi yang tinggi.
Bandar Udara A.Yani merupakan bagian kegiatan integral dari serangkaian
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 2
aktivitas di Jawa Tengah. Sebagai kota yang berbasis jasa, Semarang memerlukan
sebuah Bandar Udara yang mampu menghubungkan dengan titik global dunia di
Asia Tenggara, yaitu Singapura.
Dengan diterapkannya kota Semarang sebagai simpul transportasi yang
tercantum dalam RTRW Nasional maka pada khususnya prasarana transportasi
Bandar Udara A.Yani akan dikembangkan sebagai Bandar Udara Internasional.
Untuk itu perlu adanya peningkatan jalan akses ke Bandara, sementara jalan akses
yang ada kurang efektif dikarenakan sering terhambat dengan kemacetan yang
terjadi di bundaran Kalibanteng dan melewati persimpangan sebidang dengan
perlintasan kereta api.
Untuk mengatasi masalah tersebut diatas maka perlu peningkatan jalan
khususnya untuk jalan akses Bandara A.Yani melalui proyek Pembangunan Jalan
Akses Bandara A.Yani.
Untuk melaksanakan pekerjaan ini perencana menggunakan
Pedoman/Spesifikasi Teknis sesuai Master Plan Pengembangan Bandar Udara
A.Yani yang ada serta mengacu pada standar-standar Bidang Pekerjaan
Umum/Standar Nasional Indonesia (SNI) yang berlaku.
Konstruksi yang digunakan pada jalan akses tersebut berupa konstruksi
jalan layang, dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut :
• Keadaan lokasi di sekitar proyek merupakan daerah rawa, tambak dan
bersebelahan dengan Kali Siangker sehingga fluktuasi terjadinya rob
cukup tinggi khususnya pada musim penghujan, agar lalu lintas tidak
terganggu hal tersebut, maka digunakan konstruksi jalan layang.
• Aspek estetika.
I.3. MAKSUD DAN TUJUAN
I.3.1. Maksud
Maksud dilakukannya perencanaan Jalan Akses Bandara A.Yani adalah :
a. Mendukung pengembangan kawasan di sekitar Bandara A.Yani sehingga
dapat meningkatkan aksesbilitas kegiatan di bidang ekonomi, sosial, budaya,
dan hankam.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 3
b. Meningkatkan pelayanan bagi masyarakat khususnya pengguna transportasi
udara agar tercapai tingkat kenyamanan dan keamanan yang optimal.
I.3.2. Tujuan
Tujuan dilakukannya perencanaan Jalan Akses Bandara A.Yani adalah :
a. Mengurangi tingkat kemacetan yang terjadi di bundaran Kalibanteng.
b. Menghindari resiko terjadinya kecelakaan yang disebabkan oleh adanya
pertemuan sebidang antara jalan masuk menuju Bandara A.Yani dengan
lintasan kereta api.
I.4. RUANG LINGKUP DAN PEMBATASAN MASALAH
Pada perencanaan sistem transportasi suatu hal yang perlu diperhatikan
adalah pengidentifikasian masalah. Bahan-bahan yang diperoleh dari hasil survey
atau hasil investigasi bertindak sebagai input permasalahan yang akan dipecahkan
untuk menentukan kebijaksanaan yang akan diambil.
Pembatasan masalah pada perencanaan Jalan Akses Bandara A.Yani
adalah sebagai berikut :
c. Jalan yang direncanakan merupakan jalan baru sehingga studi dimulai dari
awal.
d. Pada tugas akhir ini pembahasan lebih dititik beratkan pada perencanaan jalan
akses bandara dari setelah jembatan Siangker hingga sebelum lahan parkir
bandara.
e. Pada tugas akhir ini tidak melakukan perancangan bangunan-bangunan
penunjang jalan (jembatan).
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 4
Gambar 1.1. Peta Lokasi Rencana Jalan
U
KAWASAN BANDARA A. YANI
I.5. LOKASI PROYEK
Lokasi dilaksanakannya pekerjaan perencanaan Jalan Akses Bandar Udara A.
Yani Semarang adalah sebagai berikut :
I.6. SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan Tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Pada bab ini membahas tentang tinjauan umum, latar belakang,
maksud dan tujuan, pembatasan masalah, lokasi proyek, dan
sistematika penulisan.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 5
BAB II STUDI PUSTAKA
Pada bab ini membahas mengenai teori-teori serta studi-studi yang
dijadikan acuan dalam perencanaan alternatif dan analisis perancangan
detail terpilih.
BAB III METODOLOGI
Mencakup tahap persiapan, tahap penulisan laporan, survey dan
pengumpulan data serta analisa data.
BAB IV ANALISA DATA
Pada bab ini membahas mengenai penganalisaan data-data yang
diperlukan dalam perencanaan.
BAB V PERHITUNGAN KONSTRUKSI
Pada bab ini membahas mengenai kelanjutan dari analisa data dengan
melakukan perhitungan-perhitungan perencanaan berdasarkan data-
data hasil analisa.
BAB VI PENUTUP
Pada bab ini membahas kesimpulan dari hasil pengolahan data serta
saran-saran dalam pelaksanaan.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 6
BAB II
STUDI PUSTAKA
II.1. TINJAUAN UMUM
Untuk mengatasi dan memecahkan masalah yang berkaitan dengan
perencanaan jalan akses Bandara Ahmad Yani, baik untuk menganalisa data
ataupun merencanakan konstruksi yang menyangkut cara analisis, perhitungan
teknis, maupun analisa tanah. Maka pada bagian ini kami menguraikan secara
global pemakaian rumus-rumus dan persamaan yang berkaitan dengan jalan yang
akan digunakan untuk pemecahan masalah.
Berikut beberapa aspek studi pustaka yang diperlukan untuk memberikan
gambaran terhadap proses perencanaan jalan :
1. Aspek lalu-lintas.
2. Aspek geometrik.
3. Aspek tanah.
4. Aspek perkerasan.
5. Aspek hidrologi.
6. Aspek jembatan
7. Aspek lalu lintas pesawat terbang
II.2. ASPEK LALU LINTAS
II.2.1. Definisi Jalan
Menurut Undang-Undang No. 13 Tahun 1980, jalan merupakan suatu
prasarana perhubungan darat dalam bentuk apapun yang meliputi segala bagian
jalan termasuk bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang diperuntukkan
bagi lalu-lintas.
Bangunan pelengkap jalan adalah bangunan yang tidak dapat dipisahkan
dari jalan, antara lain : jembatan, overpass ( lintas atas ), Underpass (lintas
bawah), tempat parkir, gorong-gorong, tembok penahan dan saluran air jalan.
Yang termasuk perlengkapan jalan antara lain : rambu-rambu jalan,
rambu-rambu lalu-lintas, tanda-tanda jalan, pagar pengaman lalu-lintas, pagar dan
patok daerah milik jalan.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 7
Dalam perencanaan akses masuk bandara A.Yani didefinisikan sebagai
segmen jalan perkotaan / semi perkotaan yaitu jalan yang mempunyai
perkembangan secara permanen dan menerus sepanjang seluruh atau hampir
seluruh jalan, minimum pada satu sisi jalan, apakah berupa perkembangan lahan
atau bukan.
II.2.2. Klasifikasi Jalan
Klasifikasi fungsional seperti dijabarkan dalam UU Republik Indonesia
No.38 tahun 2004 Tentang Jalan (pasal 7 dan 8) dan dalam Standar Perencanaan
Geometrik Jalan Perkotaan 1992 dibagi dalam dua sistem jaringan yaitu:
1. Sistem Jaringan Jalan Primer
Sistem jaringan jalan primer disusun mengikuti ketentuan peraturan tata
ruang dan struktur pembangunan wilayah tingkat nasional, yang menghubungkan
simpul-simpul jasa distribusi sebagai berikut :
• Dalam kesatuan wilayah pengembangan menghubungkan secara menerus kota
jenjang kesatu, kota jenjang kedua, kota jenjang ketiga, dan kota jenjang di
bawahnya.
• Menghubungkan kota jenjang kesatu dengan kota jenjang kesatu antara satuan
wilayah pengembangan.
Fungsi jalan dalam sistem jaringan primer dibedakan sebagai berikut :
a. Jalan Arteri Primer
Jalan arteri primer menghubungkan kota jenjang kesatu yang terletak
berdampingan atau menghubungkan kota jenjang kesatu dengan kota jenjang
kedua.
Persyaratan jalan arteri primer adalah :
• Kecepatan rencana minimal 60 km/jam.
• Lebar jalan minimal 8 meter.
• Kapasitas lebih besar daripada volume lalu lintas rata-rata.
• Lalu lintas jarak jauh tidak boleh terganggu oleh lalu lintas ulang alik, lalu
lintas lokal dan kegiatan lokal.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 8
• Jalan masuk dibatasi secara efisien.
• Jalan persimpangan dengan pengaturan tertentu tidak mengurangi
kecepatan rencana dan kapasitas jalan.
• Tidak terputus walaupun memasuki kota.
• Persyaratan teknis jalan masuk ditetapkan oleh menteri.
b. Jalan Kolektor Primer
Jalan kolektor primer menghubungkan kota jenjang kedua dengan kota
jenjang kedua atau menghubungkan kota jenjang kedua dengan kota jenjang
ketiga.
Persyaratan jalan kolektor primer adalah :
• Kecepatan rencana minimal 40 km/jam.
• Lebar jalan minimal 7 meter.
• Kapasitas sama dengan atau lebih besar daripada volume lalu lintas rata-
rata.
• Jalan masuk dibatasi, direncanakan sehingga tidak mengurangi kecepatan
rencana dan kapasitas jalan.
• Tidak terputus walaupun memasuki kota.
c. Jalan Lokal Primer
Jalan lokal primer menghubungkan kota jenjang kesatu dengan persil
atau menghubungkan kota jenjang kedua dengan persil atau menghubungkan
kota jenjang ketiga dengan di bawahnya, kota jenjang ketiga dengan persil
atau di bawah kota jenjang ketiga sampai persil.
Persyaratan jalan lokal primer adalah :
• Kecepatan rencana minimal 20 km/jam.
• Lebar jalan minimal 6 meter.
• Tidak terputus walaupun melewati desa.
2. Sistem Jaringan Jalan Sekunder
Sistem jaringan jalan sekunder disusun mengikuti ketentuan tata ruang
kota yang menghubungkan kawasan-kawasan yang mempunyai fungsi primer,
fungsi sekunder kesatu, fungsi sekunder kedua dan seterusnya sampai perumahan.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 9
Fungsi jalan dalam sistem jaringan jalan sekunder dibedakan sebagai berikut :
a. Jalan Arteri Sekunder
Jalan arteri sekunder menghubungkan kawasan primer dengan
kawasan sekunder kesatu atau menghubungkan kawasan sekunder kesatu
dengan kawasan sekunder kesatu atau kawasan sekunder kesatu dengan
kawasan sekunder kedua.
Berikut persyaratan jalan arteri sekunder :
• Kecepatan rencana minimal 30 km/jam.
• Lebar badan jalan minimal 8 meter.
• Kapasitas sama atau lebih besar dari volume lalu lintas rata-rata.
• Lalulintas cepat tidak boleh terganggu oleh lalu lintas lambat.
• Persimpangan dengan pengaturan tertentu, tidak mengurangi kecepatan
dan kapasitas jalan.
b. Jalan Kolektor Sekunder
Jalan kolektor sekunder menghubungkan kawasan sekunder kedua
dengan kawasan sekunder kedua atau kawasan sekunder kedua dengan
kawasan sekunder ketiga.
Berikut persyaratan jalan kolektor sekunder :
• Kecepatan rencana minimal 20 km/jam.
• Lebar badan jalan minimal 7 meter.
c. Jalan Lokal Sekunder
Jalan lokal sekunder menghubungkan kawasan sekunder kesatu
dengan perumahan, kawasan sekunder kedua dengan perumahan,
menghubungkan kawasan sekunder ketiga dengan kawasan perumahan dan
seterusnya.
Berikut persyaratan jalan lokal sekunder :
• Kecepatan rencana minimal 10 km/jam.
• Lebar badan jalan minimal 5 meter.
• Persyaratan teknik diperuntukkan bagi kendaraan beroda tiga/ lebih.
• Lebar badan jalan tidak diperuntukan bagi kendaraan beroda tiga atau
lebih, minimal 3,5 meter.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 10
II.2.3. Tipe Jalan
Tipe jalan ditentukan sebagai jumlah lajur dan arah pada suatu ruas jalan
dimana masing-masing tipe mempunyai keadaan dasar ( karakteristik geometrik )
jalan yang digunakan untuk menentukan kecepatan arus bebas dan kapasitas jalan.
Menurut MKJI ( Manual Kapasitas Jalan Indonesia ) 1997 tipe jalan perkotaan
dibedakan menjadi :
Jalan dua lajur – dua arah tak terbagi ( 2/2 UD )
Jalan empat lajur – dua arah tak terbagi ( 4/2 UD )
Jalan empat lajur – dua arah terbagi ( 4/2 D )
Jalan enam lajur – dua arah terbagi ( 6/2 D )
Jalan satu arah (1-3/1)
II.2.4. Lajur
Lajur adalah bagian jalur lalu-lintas yang memanjang, dibatasi oleh marka
lajur jalan, memiliki lebar yang cukup untuk dilewati suatu kendaraan bermotor
sesuai dengan volume lalu-lintas kendaraan rencana.
Lebar lajur tergantung pada kecepatan dan jenis kendaraan rencana.
Penetapan jumlah lajur mengacu pada MKJI 1997 berdasarkan tingkat kinerja
yang direncanakan, dimana untuk suatu ruas jalan tingkat kinerja dinyatakan oleh
perbandingan antara volume terhadap kapasitas yang nilainya lebih dari 0,75. Tabel 2.1 Jumlah Lajur
Lebar jalur efektif WCe (m) Jumlah lajur
5 – 10,5 2
10,5 – 16 4
Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.2 Ambang Lalu-lintas tahun 1 (Konstruksi Baru)
Kondisi Ambang arus lalu-lintas tahun ke 1
Tipe jalan/lebar jalur lalu-lintas (m)
Tipe alinyemen Hambatan samping 4/2 D 6/2 D
12 m 14 m 21 m
Datar Rendah 650-950 650-1500 >2000
Tinggi 550-700 550-1350 >1600
Sumber : MKJI 1997
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 11
II.2.5. Analisa Pertumbuhan Lalu Lintas
Untuk memperkirakan pertumbuhan lalu-lintas di masa yang akan datang
dapat dihitung dengan memakai rumus eksponensial sebagai berikut : n
n iLHRLHR )1(0 +=
Dimana :
LHRn = LHR tahun rencana
LHR0 = LHR awal
i = faktor perkembangan lalu-lintas (%)
n = umur rencana
II.2.5.1. Lalu lintas harian rata-rata
Lalu-lintas harian rata-rata adalah jumlah rata-rata lalu-lintas kendaraan
bermotor beroda empat atau lebih yang dicatat selama 24 jam sehari untuk kedua
jurusan. Ada dua jenis LHR yaitu :
LHRT = Jumlah lalu-lintas dalam satu tahun / 365 hari
LHR = Jumlah lalu-lintas selama pengamatan / lama pengamatan
II.2.5.2. Volume jam perencanaan
Volume jam perencanaan (VJP) adalah prakiraan volume lalu lintas pada
jam sibuk rencana lalu lintas dan dinyatakan dalam smp/jam. Arus rencana
bervariasi dari jam ke jam berikut dalam satu hari, oleh karena itu akan sesuai jika
volume lalu lintas dalam 1 jam dipergunakan. Volume 1 jam yang dapat
digunakan sebagai VJP haruslah sedemikian rupa sehingga :
• Volume tersebut tidak boleh terlalu sering terdapat pada distribusi arus lalu
lintas setiap jam untuk periode satu tahun.
• Apabila terdapat volume lalu lintas per jam melebihi VJP, maka kelebihan
tersebut tidak boleh mempunyai nilai yang terlalu besar.
• Volume tersebut tidak boleh mempunyai nilai yang sangat besar, sehingga
akan menyebabkan jalan menjadi lengang.
kLHRTQVJP DH *==
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 12
Dimana :
LHRT = Lalu-lintas harian rata-rata tahunan (kend/hari)
Faktor k = Faktor volume lalu-lintas pada jam sibuk
II.2.6. Kendaraan Rencana
Kendaraan rencana adalah kendaraan yang merupakan wakil dari
kelompoknya yang digunakan untuk merencanakan bagian-bagian jalan raya.
Untuk perencanaan geometrik jalan, ukuran lebar kendaraan rencana akan
mempengaruhi lebar lajur yang dibutuhkan. Sifat membelok kendaraan akan
mempengaruhi perencanaan tikungan dan lebar median dimana kendaraan
diperkenankan untuk memutar. Kemampuan kendaraan akan mempengaruhi
tingkat kelandaian yang dipilih, dan tinggi tempat duduk pengemudi akan
mempengaruhi jarak pandang pengemudi.
Kendaraan rencana dimasukkan ke dalam tiga kelompok :
• Kendaraan ringan (LV) meliputi mobil penumpang, minibus, pick up, truk
kecil, jeep atau kendaraan bermotor dua as beroda empat dengan jarak as 2,0-
3,0 m (klasifikasi Bina Marga).
• Kendaraan berat (HV) meliputi truk dan bus atau kendaraan bermotor dengan
jarak as lebih dari 3,50 m. Biasanya beroda lebih dari empat (klasifikasi Bina
Marga).
• Sepeda motor (MC) merupakan kendaraan bermotor beroda dua atau tiga
(klasifikasi Bina Marga).
II.2.7. Arus dan Komposisi
Arus lalu-lintas adalah jumlah kendaraan yang melalui suatu titik pada
ruas jalan tertentu persatuan waktu yang dinyatakan dalam satuan kend/jam.
Semua nilai arus lalu lintas (per arah dan total) di konversikan menjadi satuan
mobil penumpang (smp) dengan menggunakan ekivalensi mobil penumpang
(emp) yang diturunkan secara empiris untuk berbagai tipe kendaraan.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 13
Menentukan ekivalensi mobil penumpang (emp) berdasarkan MKJI, 1997,
seperti yang terlihat pada tabel 2.3 dan 2.4 berikut ini : Tabel 2.3 EMP Untuk Jalan Perkotaan Tak Terbagi
Tipe Jalan : Tak Terbagi
Arus Lalu Lintas Total Dua Arah
(kend/jam)
EMP
HV Lebar Jalur Lalu Lintas
Wc (m) ≤ 6 > 6
Dua lajur tak terbagi (2/2 UD) 0 ≥ 1800 1,3 0,5 0,4
1,2 0,35 0,25 Empat lajur tak terbagi (4/2 UD)
0 ≥ 1800
1,3 0,40 1,2 0,25
Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.4 EMP Untuk Jalan Perkotaan Terbagi dan Satu Arah
Tipe Jalan : Jalan Satu Arah dan Jalan Terbagi
Arus Lalu Lintas per lajur (kend/jam)
EMP
HV MC Dua lajur dan satu arah (2/1) dan empat lajur terbagi (4/2 D) 0 ≥ 1800 1,3 0,4
1,2 0,25 Tiga lajur dan satu arah (2/1) dan enam lajur terbagi (4/2 D) 0 ≥ 1800
1,3 0,4 1,2 0,25
Sumber : MKJI 1997
II.2.8. Tingkat Pelayanan
Evaluasi terhadap tingkat pelayanan dimaksudkan untuk mengetahui
apakah suatu jalan masih mampu memberikan pelayanan yang memadai bagi
pemakai.
Beberapa hal yang masih menjadi tolok ukur layak / tidaknya pelayanan
suatu jalan adalah :
Kecepatan arus bebas (FV)
Kecepatan arus bebas (FV) didefinisikan sebagai kecepatan pada tingkat arus
nol, yaitu kecepatan yang akan dipilih pengemudi jika mengendarai kendaraan
bermotor tanpa dipengaruhi oleh kendaraan bermotor lain di jalan.
Persamaan untuk penentuan kecepatan arus bebas :
CSSFW FFVFFVFVFVFV **)( 0 +=
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 14
Dimana :
FV = kecepatan arus bebas kendaraan ringan pada kondisi lapangan
(km/jam).
FV0 = kecepatan arus bebas dasar kendaraan.
FVW = penyesuaian kecepatan untuk lebar jalan (km/jam).
FFVSF = faktor penyesuaian untuk hambatan samping
FFVCS = faktor penyesuaian kecepatan untuk ukuran kota.
Kapasitas ( C )
C = Co * FCw * FCsp * FCsf * FCcs
Dimana :
C = kapasitas jalan (smp/jam)
Co = kapasitas dasar
FCw = faktor penyesuaian lebar jalan
FCsp = faktor pemisahan arah
FCsf = faktor akibat hambatan samping dan bahu jalan
FCcs = faktor penyesuaian ukuran kota
Tabel 2.5 Besarnya Kapasitas Dasar ( Co ) untuk Jalan Perkotaan
Tipe Jalan Kapasitas Dasar (smp/jam) Catatan Empat lajur terbagi atau jalan satu arah
1650
Per lajur
Empat lajur tak terbagi 1500 Per lajur Dua lajur tak terbagi 2900 Total dua lajur Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.6 Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Lebar Jalan ( FCw )
Tipe Jalan Lebar Lajur Lalu Lintas Efektif Wc (m) FCw
Empat lajur terbagi atau jalan satu arah
Per lajur 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00
0,92 0,96 1,00 1,04 1,08
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 15
Tipe Jalan Lebar Lajur Lalu Lintas Efektif Wc (m) FCw
Empat lajur tak terbagi
Per lajur 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00
0,91 0,95 1,00 1,05 1,09
Dua lajur tak terbagi
Total lajur 5 6 7 8 9
10 11
0,56 0,87 1,00 1,14 1,25 1,29 1,34
Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.7 Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Prosentase Arah ( FCsp )
Pemisah Arah SP % - % 50 -50 55 – 45 60 - 40 65 - 35 70 - 30
FCsp Dua lajur 2/2 1,00 0,97 0,94 0,91 0,88 Empat lajur 4/2 1,00 0,985 0,97 0,955 0,95
Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.8 Besarnya Faktor Penyesuaian akibat Hambatan Samping (FCsf)
Kelas Hambatan Samping
FCsf
Lebar Bahu Efektif WS
≤ 0,5 1,0 1,5 ≥ 2,0 Sangat rendah 0,94 0,96 0,99 1,01 Rendah 0,92 0,94 0,97 1,00 Sedang 0,89 0,92 0,96 0,98 Tinggi 0,82 0,86 0,90 0,95 Sangat tinggi 0,73 0,79 0,85 0,91 Sumber : MKJI 1997 Tabel 2.9 Faktor Penyesuaian Ukuran Kota (FCCS) untuk Jalan Perkotaan
Ukuran Kota (Juta Penduduk) Faktor Penyesuaian Untuk Ukuran Kota
< 0,1 0,86 0,1 - 0,5 0,90 0,5 - 1,0 0,94 1,0 - 3,0 1,00
> 3,0 1,04 Sumber : MKJI 1997
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 16
Degree Of Saturation ( Derajat Kejenuhan / DS )
DS yaitu perbandingan antara volume dengan kapasitas. Perbandingan
tersebut menunjukkan kepadatan lalu-lintas dan kebebasan bagi kendaraan.
Bila DS < 0,75 maka jalan tersebut masih layak, dan
Bila DS > 0,75 maka harus dilakukan pelebaran atau dilakukan traffic
management pada ruas jalan tersebut.
Hubungan antara tingkat pelayanan dan kapasitas ditunjukan berdasarkan
persamaan berikut :
C
QDS DH=
Dimana :
QDH = volume jam perencanaan (smp/jam)
C = kapasitas jalan (smp/jam)
II.3. ASPEK GEOMETRIK
Perencanaan geometrik akan memberikan bentuk fisik jalan dalam
proyeksi arah horisontal dan vertikal serta detail elevasi permukaan jalan pada
tikungan.
II.3.1. Aliyemen Horisontal
Adalah proyeksi rencana sumbu jalan tegak lurus bidang datar yang terdiri
dari garis lurus dan garis lengkung. Perencanaan alinyemen horisontal bertujuan
untuk menjamin keselamatan dan kenyamanan pemakai jalan.
Macam-macam lengkung horisontal :
1. Full Circle
Full Circle hanya dapat dipilih untuk radius lengkung yang besar, dimana
superelevasi (kemiringan) yang dibutuhkan < 3%.
Rumus yang digunakan :
Tc = Rc * tan ½β
Ec = Rc * ( sec ½β - 1 ) = Tc tan ¼β
Lc = 2π/360 * β * Rc
= 0,01745* β * Rc
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 17
2. Spiral – Circle – Spiral
Karena ada kendala menggunakan R yang besar, maka lengkung yang
digunakan adalah Spiral – Circle – Spiral (S-C-S). Dengan tipe ini, maka
terdapat lengkung peralihan yang menghubungkan bagian lurus (tangent)
dengan lengkung sederhana (circle) yang berbentuk spiral (clithoid).
Rumus yang digunakan :
)max(127min
2
feVR R
+= , Dimana f = 0,14 s/d 0,24
Tc = ( Rc + βRc ) * tan ½ β + (X-Rc sin Өs)
E = { ( Rc + βRc ) / ( cos ½ β )}- Rc
Lc = (β - 2Өs ) πRc / 180
Gambar 2.2. Lengkung Spiral – Circle – Spiral
Gambar 2.1. Lengkung Full Circle
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 18
3. Spiral – Spiral
Lengkung horisontal bentuk spiral-spiral ( S-S ) adalah lengkung tanpa busur
lingkaran ( Lc = 0 ). Lengkung S-S sebaiknya dihindari kecuali keadaan
terpaksa.
Rumus yang digunakan :
Өs = ½ β
Ls = (Өs * π * Rc)/90
Gambar 2.3. Lengkung Spiral – Spiral
II.3.2. Aliyemen Vertikal
Alinyemen vertikal adalah garis potong yang dibentuk oleh bidang vertikal
yang melalui sumbu jalan, yang menggambarkan elevasi permukaan jalan
sehingga dapat menambah keamanan dan kenyamanan pemakai jalan. Faktor
perencanaan alinyemen vertikal adalah kelandaian dan lengkung vertikalnya.
Rumus Yang digunakan :
A = |g1 – g2| = ……..%
800* LvAE =
Dimana :
A = selisih kelandaian mutlak (harga +)
Lv = panjang lengkung vertikal (m)
PLV = titik awal lengkung vertikal
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 19
PPV = titik pertemuan kedua kelandaian
PTV = titik akhir lengkung vertikal
1. Panjang lengkung Vertikal Cekung tergantung :
a. Jarak penyinaran lampu kendaraan
Untuk kondisi jarak penyinaran < panjang lengkung
Rumus :
)*5,3150()*( 2
SSALv
+=
Untuk kondisi jarak penyinaran > panjang lengkung
Rumus :
Lv = 2 * S - A
S)*5,3150( +
b. Jarak pandangan bebas dibawah bangunan
c. Persyaratan drainase
Rumus :
ALv *50=
Gambar 2.4. Lengkung Vertikal Cekung
Gambar 2.5. Lengkung Vertikal Cembung
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 20
d. Kenyamanan pengemudi
Rumus :
380*
2RVALv =
e. Keluwesan bentuk
Dimana :
Lv = panjang minimum lengkung vertikal
S = jarak penyinaran
A = perbedaan aljabar kedua landai (g1-g2) (%)
VR = kecepatan rencana (km/jam)
2. Panjang lengkung Vertikal Cembung tergantung :
a. Jarak pandang henti
Untuk kondisi jarak pandang henti < panjang lengkung
Rumus :
399)*( 2SALv =
Untuk kondisi jarak pandang henti > panjang lengkung
Rumus :
Lv = 2 * S - A
399
b. Jarak pandang menyiap
Untuk kondisi jarak pandang menyiap < panjang lengkung
Rumus :
960)*( 2SALv =
Untuk kondisi jarak pandang menyiap > panjang lengkung
Rumus :
Lv = 2 * S - A
960
c. Kebutuhan akan drainase
Rumus :
ALv *50=
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 21
d. Kebutuhan kenyamanan perjalanan
Rumus :
360*
2RVALv =
Dimana :
Lv = panjang minimum lengkung vertikal
S = jarak pandang
A = perbedaan aljabar kedua landai (g1-g2) (%)
VR = kecepatan rencana (km/jam)
II.4. ASPEK TANAH
Penyelidikan tanah merupakan dasar bagi penentuan jenis dan kedalaman
pondasi. Data tanah dari hasil percobaan dianalisa dan dihitung daya dukung
tanahnya sehingga kemudian dapat ditentukan jenis pondasi yang cocok.
1. Standar Penetration Test
N = 15 + ½ (N’ – 15)
dimana :
N = nilai SPT setelah dikoreksi
N’ = nilai SPT yang diukur dengan catatan percobaan N’ > 15
Tabel 2.10. Standar Penetration Test
Tingkat Kepadatan Dr N Φ
Sangat lepas < 0,2 < 4 < 30 Lepas 0,2 - 0,4 4-10 30 – 35
Agak padat 0,4 - 0,6 10-30 35 – 40 Padat 0,6 - 0,8 30 - 50 40 – 45
Sangat Padat 0,8 - 1,0 > 50 45 Sumber : Pondation Engineering, Ralph.: 1973
2. Sondir Test
Penafsiran dengan menggunakan alat sondir dapat dilihat pada tabel
berikut.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 22
`Tabel 2.11. Penafsiran Hasil Penyelidikan Tanah
Hasil Sondir (kg/cm2) Klasifikasi
qc Fs
6 0,15 - 0,40 Humus, lempung sangat lunak 6 - 10
0,20 Pasir kelanauan lepas, pasir sangat halus
0,20 - 0,60 Lempung lembek kelanauan 0,10 Kerikil lepas
10 - 30 0,10 - 0,40 Pasir lepas 0,80 - 2,00 Lempung agak kenyal 1,50 Pasir kelanauan, agak padat
30 - 60 1,00 - 3,00 Lempung kelanauan, agak kenyal 3,00 Lempung kerikil kenyal
150 - 300 1,00 - 2,00 Pasir padat, kerikil, kasar, sangat padat Sumber : Penetrometer and Soil Exploration, Sanglerat : 1972
3. Dari hasil Boring Log
Analisa dapat dilihat dari hasil boring log di lapangan (perlu diperhatikan
letak kedalaman Muka Air Tanah). Tabel 2.12. Klasifikasi Tanah-2
N – Values (SPT) Consistensy
0 – 2 Very soft 2 – 4 Soft 4 – 8 Medium soft 8 – 16 Stiff 16 – 32 Very Stiff
> 32 Hard Sumber: Soil Mechanic and Fondation, Punmia : 1981
Dari ketiga analisa diatas dapat ditentukan jenis pondasi yang akan
digunakan dan dapat pula diketahui kekuatan tanah berdasarkan jenis pondasi
yang dipilih.
II.5. ASPEK PERKERASAN JALAN
Merupakan bagian dari struktur atas konstruksi jalan yang memiliki
ketebalan, kekuatan, dan kekakuan serta kestabilan tertentu agar mampu
menyalurkan beban lalu-lintas diatasnya ke balok melintang dengan lebih aman.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 23
Berdasarkan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi :
1. Konstruksi perkerasan lentur (fexible pavement).
2. Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement).
II.6. ASPEK HIDROLOGI
Dalam perencanaan suatu jalan tinjauan hidrologi memegang peranan
penting terutama yang berkaitan dengan dimensi saluran drainase.
Fungsi dari perencanaan drainase yaitu untuk membuat air hujan secepat
mungkin dialirkan sehingga tidak terjadi genangan air dalam waktu yang lama.
Akibat dengan terjadinya genangan air akan menyebabkan cepatnya kerusakan
konstruksi jalan.
II.7. ASPEK JEMBATAN
II.7.1. Klasifikasi Jembatan
Ditinjau dari sistem strukturnya maka jembatan dapat dibedakan menjadi:
1. Jembatan Lengkung (Arch bridge)
Pelengkung adalah bentuk struktur non-linear yang mempunyai
kemampuan sangat tinggi terhadap respon momen lengkung. Yang membedakan
bentuk pelengkung dengan bentuk pelengkung dengan bentuk-bentuk lainnya
adalah bahwa kedua perletakan ujungnya berupa sendi sehingga pada perletakan
tidak diijinkan adanya pergerakan ke arah horisontal. Jembatan pelengkung
banyak digunakan untuk menghubungkan tepian sungai atau ngarai dan dapat
dibuat dengan bahan baja maupun beton. Jembatan lengkung merupakan salah
satu bentuk yang paling indah diantara jembatan yang ada. Jembatan ini cocok
digunakan pada bentang jembatan antara 60-80m
2. Jembatan Gelagar (Beam bridge)
Jembatan bentuk gelagar terdiri dari lebih dari satu gelagar tunggal yang
terbuat dari bahan beton, baja atau beton prategang. Jembatan dirangkai dengan
diafragma, dan pada umumnya menyatu secara kaku dengan pelat yang
merupakan lantai lalu lintas. Jembatan beton prategang menggunakan beton yang
diberikan gaya prategang awal untuk mengimbangi tegangan yang terjadi akibat
beban. Jembatan ini bisa menggunakan post-tensioning dan pre-tensioning. Pada
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 24
post tensioning tendon prategang ditempatkan di dalam duct setelah beton
mengeras. Pada pre tensioning beton dituang mengelilingi tendon prategang yang
sudah ditegangkan terlebih dahulu. Jembatan ini cocok digunakan pada bentang
jembatan antara 20 - 30 m, Tinggi pilar + 1/3 kedalaman pondasi melebihi 15 m.
3. Jembatan Kantilever
Jembatan kantilever memanfaatkan konstruksi jepit-bebas sebagai elemen
pendukung lantai lalu lintas. Jembatan ini dibuat dari baja dengan struktur rangka
maupun beton. Apabila pada jembatan baja kekakuan momen diperoleh dari
gelagar menerus, pada beton jepit dapat tercipta dengan membuat struktur yang
monolith dengan pangkal jembatan. Salah satu kelebihan kantilever adalah bahwa
selama proses pembuatan jembatan dapat dibangun menjauh dari pangkal atau
pilar, tanpa dibutuhkannya perancah. Jembatan ini cocok digunakan pada bentang
melebihi 80,00 meter ( > 80 m )
4. Jembatan Gantung (Suspension Bridge)
Sistem struktur jembatan gantung berupa kabel utama (main Cable) yang
memikul kabel gantung. Kabel utama terikat pada angker diujung tower yang
menyebabkan tower dalam keadaan tertekan. Perbedaan utama jembatan gantung
terhadap cable-stayed adalah bahwa kabel tersebar merata sepanjang gelagar dan
tidak membebani tower secara langsung. Jembatan jenis ini kabel tidak terikat
pada tower. Jembatan ini cocok digunakan pada bentang jembatan melebihi 80,00
meter ( > 80 m )
5. Jembatan Rangka (Truss Bridge)
Jembatan rangka umumnya terbuat dari baja, dengan bentuk dasar berupa
segitiga. Elemen rangka dianggap bersendi pada kedua ujungnya sehingga setiap
batang hanya menerima gaya aksial tekan atau tarik saja. Jembatan rangka
merupakan salah satu jenis jembatan tertua dan dapat dibuat dalam beragam
variasi bentuk, sebagai gelagar sederhana, lengkung atau kantilever. Kekakuan
struktur diperoleh dengan pemasangan batang diagonal. Jembatan ini cocok
digunakan pada bentang jembatan antara 30 - 60 m.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 25
6. Jembatan Beton Bertulang
Jembatan beton bertulang menggunakan beton yang dicor di lokasi.
Biasanya digunakan untuk jembatan dengan bentang pendek tidak lebih panjang
dari 20 meter, daya dukung tanah dipermukaan qu > 50 kg/cm2 dan tinggi pilar +
1/3 kedalaman pondasi kurang dari 15 m.
Bangunan struktur atas pada umumnya terdiri dari :
1. Plat Lantai
2. Trotoar
3. Sandaran/hand rail
4. Balok Diafragma
5. Balok Memanjang
6. Tumpuan Jembatan
7. Oprit
8. Pelat injak
Bangunan struktur bawah pada umumnya terdiri dari :
1. Abutment
2. Pilar (pier)
3. Pondasi
II.7.2. Pembebanan
Pembebanan didasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan dan
Jalan Raya 1987 (PPPJJR, 1987). Beban muatan yang bekerja terdiri dari beban
primer dan beban sekunder.
1. Beban Primer
Merupakan beban utama dalam perhitungan tegangan yang tediri dari :
a. Beban Mati
Yaitu semua beban yang berasal dari berat sendiri jalan layang
b. Beban Hidup
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 26
Yaitu semua beban yang berasal dari berat kendaraan yang bergerak atau
lalu lintas yang dianggap bekerja pada jalan layang
• Beban T
Merupakan beban terpusat untuk lantai kendaraan yang digunakan
untuk perhitungan kekuatan lantai jalan layang yang ditinjau pada 2
kondisi :
- Roda pada tengah pelat lantai (lebar jalur ≤ 5,5 m)
- 2 roda truk yang berdekatan dengan jarak 100 cm (lebar jalur
>5,5m).
• Beban D
Beban D atau beban jalur untuk perhitungan kekuatan gelagar berupa
beban terbagi rata sebesar “q” panjang per jalur dan beban garis “P”
per jalur lalu lintas. Besar beban D ditentukan sebagai berikut :
Q = 2,2 t/m : untuk L < 30 m
Q = 2,2 t/m - )30(*60
1,1−L
t/m : untuk 30 m < L < 60 m
Q = 1,1 (1 - L30 ) t/m : untuk L > 60 m
Misalnya lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,5 m, maka beban
berlaku sepenuhnya pada jalur sebesar 5,5 m. Sedangkan
lebar selebihnya hanya dibebani sebesar 50 % dari muatan D tersebut.
Gambar 2.6. Beban D Pada Lalu lintas Jembatan
c. Beban pada trotoar, kerb, dan sandaran
• Trotoar diperhitungkan terhadap beban hidup sebesar 500 kg/m2.
Namun pada perhitungan gelagar hanya digunakan sebesar 60 % dari
beban hidup trotoar.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 27
• Kerb diperhitungkan guna menahan beban horizontal kearah melintang
jembatan 500 kg/m2, bekerja pada puncak kerb atau setinggi 25 cm di
atas permukaan lantai kendaraan bila tinggi kerb > 25 cm.
• Selain itu perlu diperhitungkan pula beban pada sandaran yaitu
diperhitungkan untuk dapat menahan beban horizontal P sebesar 100
kg/m2 pada tinggi 90 cm dari atas lantai trotoir (115 cm di atas
permukaan lantai kendaraan).
Gambar 2.7. Beban Pada Sandaran
d. Beban Kejut
Beban Kejut diakibatkan oleh getaran dan pengaruh dinamis lainnya.
Tegangan akibat beban garis “P” harus dikalikan koefisien kejut sebesar
K = 1 + L+50
20
Dimana :
K = koefisien kejut
L = panjang bentang jalan (m)
2. Beban Sekunder
Beban sekunder terdiri dari :
a. Gaya Rem
Pengaruh gaya-gaya dalam arah memanjang jembatan akibat gaya rem
harus ditinjau. Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya
rem sebesar 5 % dari beban D tanpa koefisien kejut yang memenuhi semua
jalur lalu lintas yang ada dan dalam satu jurusan yang bekerja dalam arah
horizontal sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,00 m di atas
permukaan lantai kendaraan.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 28
b. Gaya Akibat Gempa Bumi
Jembatan atau jalan yang dibangun di daerah-daerah dimana diperkirakan
terjadi pengaruh-pengaruh gempa bumi harus direncanakan dengan
menghitung pengaruh-pengaruh gempa bumi tersebut.
c. Beban Angin
Beban angin diperhitungkan sebesar 150 kg/m2, pada jembatan ditinjau
berdasarkan bekerjanya angin horisontal terbagi rata pada bidang vertikal
jalan layang dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan layang.
d. Gaya akibat gesekan akibat tumpuan bergerak
Ditinjau terhadap gaya akibat gesekan pada tumpuan bergerak, karena
adanya pemuaian yang timbul akibat adanya gaya gesekan, dan perbedaan
suhu.
3. Kombinasi Pembebanan
Konstruksi jembatan layang harus ditinjau berdasarkan pada
kombinasi pembebanan dan gaya yang mungkin bekerja.
Tabel 2.13. Kombinasi Pembebanan
Kombinasi Pembebanan dan Gaya Tegangan Yang
Digunakan Terhadap Tegangan Ijin
1. M + (H+K) +Ta + Tu 100 %
2. M Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm 125 %
3. Komb. 1 +Rm + Gg + A + SR + Tm + S 140 %
4. M + Gh + Tag + Cg + Ahg +Tu 150 %
5. M + P1 → Khusus Jemb. Baja 130 %
6. M + (H + K) + Ta + S + Tb 150 %
Sumber : PPPJJR, 1987
Keterangan :
A = Beban Angin
Ah = Gaya akibat aliran dan hanyutan
Ahg = Gaya akibat aliran dan hanyutan waktu gempa
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 29
Gg = Gaya gesek pada tumpuan bergerak
Gh = Gaya horisontal ekivalaen akibat gempa
(H+K) = Beban hidup dan kejut
M = Beban mati
P1 = Gaya pada waktu pelaksanaan
Rm = Gaya rem
S = Gaya sentrifugal
SR = Gaya akibat susut dan rangkak
Tm = Gaya akibat perubahan suhu ( selain susut dan rangkak)
Ta = Gaya tekanan tanah
Tag = Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi
Tu = Gaya angkat
II.7.3. Perhitungan Struktur Atas
Struktur atas merupakan struktur yang terletak di atas bangunan
bawah jalan layang. Masing-masing dari perhitungan struktur atas adalah sebagai
berikut.
II.7.3.1. Pelat Lantai
Berfungsi sebagai penahan lapisan perkerasan dan pembagi beban kepada
gelagar utama. Pembebanan pada pelat lantai:
1. Beban mati berupa pelat sendiri, berat pavement dan berat air hujan.
2. Beban hidup seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya.
Adapun panjang dan lebar dari pelat lantai disesuaikan dengan panjang
bentang dan jarak antar gelagar utama. Perhitungan pelat lantai dibagi menjadi 2
bagian, yaitu pelat lantai pada bagian tengah dan pelat lantai pada bagian tepi.
Prosedur perhitungan pelat lantai adalah sebagai berikut (Menghitung Beton
Bertulang berdasarkan SNI 1992, Ir.Udiyanto):
1. Tebal Pelat Lantai
Tebal pelat lantai adalah sama dengan perhitungan pada beton bertulang,
dengan tebal hmin yang digunakan adalah = 20 cm.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 30
2. Perhitungan Momen
• Untuk beban mati
Mxm = 1/10 * lx2 ; Mym = 1/3 * Mxm
• Untuk beban hidup
lxtx → dengan Tabel Bitnerr didapat fxm
lyty =
lxty → dengan Tabel Bitnerr didapat fym
Mxm = fxm * yx
T.
* luas bidang kontak
Mym = fym * yx
T.
* luas bidang kontak
Mx total = Mxm beban mati + Mxm beban hidup
My total = Mym beban mati + Mym beban hidup
3. Perhitungan penulangan Ru = 2total
**8,0.
dxbyMx
M = cf
fy'*85,0
ρ = fy
cf '*85,0 *(1-fy
MRu *21− )
ρmax = 0,75 * fy+6000
6000*β *fy
Re
ρmin = fy4,1
Jika ρ < ρmin , maka digunakan ρmin
Jika ρ < ρmax , maka digunakan ρmax
As = ρ * b * d
II.7.3.2. Sandaran
Adalah pembatas antara kendaraan dengan tepi jembatan untuk memberi
rasa aman bagi pengguna jalan. Sandran terdiri dari beberapa bagian, yaitu :
railing sandaran, tiang sandaran dan parapet. Perhitungan dimensi dan penulangan
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 31
digunakan rumus beton bertulang seperti berikut (Menghitung Beton Bertulang
berdasarkan SNI 1992, Ir.Udiyanto) :
Mn = φ
uM
K = )**( 2 Rldb
M n
F = 1 - K21−
Fmax = )6000(
450*1
fy+β
; satuan metrik
Jika F > Fmax, maka digunakan tulangan dobel
Jika F ≤ Fmax, maka digunakan tulangan single underreinforced
As = fy
Rldbf ***
Check :
ρmax = fy
fy+
+600
)600/(450*1β x fyRl ; satuan metrik
ρmin = fy
14 ; satuan metrik
ρ = As * b *d
Tulangan Geser :
Vn = φ
Vu
Vc = 0,17 dbcf **'
Jika (Vn - Vc) ≥ 2/3 * dbcf **' , maka penampang harus
ditambah
Jika (Vn - Vc) < 2/3 * dbcf **' , maka penampang cukup.
Jika Vu < 2* cVφ
, maka tidak perlu tulangan geser
Jika Vu ≥ 2* cVφ
, maka perlu tulangan geser
Vu < Ф * Vc, maka perlu tulangan geser minimum
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 32
Av = fvsb
*3*
s = ……….≤ d/2…….s ≤ 600 mm
Vu < Ф * Vc, maka perlu tulangan geser sebagai berikut :
Av = (Vn - Vc) x )*( fvd
s
s = ……….≤ d/2
s = ……….≤ d/4, bila ((Vn - Vc) ≥ 0,33 * dbcf **'
II.7.3.3. Diafragma
Berada melintang diantara gelagar utama, konstruksi ini berfungsi sebagai
pengaku gelagar utama dan tidak berfungsi sebagai struktur penahan beban luar
apapun kecuali berat sendiri diafragma. Menggunakan konstruksi beton bertulang.
II.7.3.4. Gelagar Jembatan
Merupakan gelagar utama yang berfungsi menahan semua beban yang
bekerja pada struktur bangunan atas jembatan dan menyalurkannya pada tumpuan
untuk disalurkan ke pier, pondasi dan dasar tanah. Pada studi pustaka ini hanya
diuraikan gelagar utama dengan beton prategang.
Pada dasarnya beton prategang adalah suatu sistem dimana sebelum beban
luar bekerja, diciptakan tegangan yang berlawanan tanda dengan tegangan yan
nantinya akan terjadi akibat beban.
Beton prategang memberikan keuntungan-keuntungan namun juga
memiliki kekurangan-kekurangan dibanding dengan konstruksi lainnya.
Keuntungan dari pemakaian beton prategang :
• Terhindar retak di daerah tarik, sehingga konstruksi lebih tahan terhadap
korosi dan lebih kedap.
• Penampang struktur lebih kecil/langsing, karena seluruh penampang dapat
dipakai secara efektif.
• Lendutan akhir yang terjadi lebih kecil dibandingkan dengan beton bertulang.
• Dapat dibuat konstruksi dengan bentangan yang panjang.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 33
• Untuk bentang > 30 m dapat dibuat secara segmental sehingga mudah untuk
transportasi dari pabrikasi ke lokasi proyek.
• Ketahanan terhadap geser dan puntir bertambah, akibat pengaruh prategang
meningkat.
• Hampir tidak memerlukan perawatan dan
• Mempunyai nilai estetika.
Kerugian dari pemakaian beton prategang :
• Konstruksi ini memerlukan pengawasan dan pelaksanaan dengan ketelitian
yang tinggi.
• Untuk bentang > 40 m kesulitan pada saat erection karena bobot dan bahaya
patah getaran.
• Membutuhkan teknologi tinggi dan canggih.
• Sangat sensitif dan peka terhadap pengaruh luar.
• Biaya awal tinggi.
Adapun parameter perencanaan girder beton prategang yang harus
diperhatikan adalah sebagai berikut :
1. Sistem penegangan
Secara desain struktur beton prategang mengalami proses prategang
yang dipandang sebagai berat sendiri sehingga batang mengalami lenturan
seperti balok pada kondisi awal. Cara umum penegangan beton prestress ada
2, yaitu:
1) Pre-tensioning, yaitu stressing dilakukan pada awal/sebelum beton
mengeras.
2) Post-tensioning, yaitu stressing dilakukan pada akhir/setelah beton
mengeras.
Secara umum perbedaan dari sistem penegangan diatas adalah :
Pre-tensioning :
• Tendon ditegangkan pada saat beton sebelum dicor.
• Tendon terikat pada konstruksi angker tanah.
• Transfer tegangan tekan dari tendon pada beton melalui lekatan (bond)
antara tendon dengan beton.
• Layout tendon dapat dibuat lurus atau patahan.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 34
Post-tensioning :
• Beton dicor seelum tendon ditegangkan.
• Ada duct untuk penempatan tendon dalam beton.
• Transfer teangan tekan dari tendon pada beton melalui penjangkaran
(angker).
• Layout tendon dapat dibuat lurus atau parabola.
2. Tegangan yang diijinkan
a. Keadaan awal
Keadaan dimana beban luar belum bekerja dan teangan yan terjadi berasal
dari gaya prategang dan berat sendiri.
f’ci = Tegangan karakteristik beton saat awal (Mpa)
fci = Tegangan ijin tekan beton saat awal = + 0,6 . f’ci
ft i = Tegangan ijin tarik beton saat awal = - 0,5 . cif '
b. Keadaan akhir
Keadaan dimana beban luar telah bekerja, serta gaya prategang bekerja
untuk mengimbangi tegangan akibat beban.
f’c = Tegangan karakteristik beton saat akhir (Mpa)
fc = Tegangan ijin tekan beton saat akhir = + 0,45 . f’c
ft = Tegangan ijin tarik beton saat akhir = - 0,5 . cf '
3. Perhitungan pembebanan
Yaitu beban-beban yang bekerja antara lain beban mati, beban hidup,
dan beban-beban lainnya sesuai dengan PPPJJR 1987 seperti yang telah
diuraikan diatas.
4. Perencanaan dimensi penampang
R = 0,85
St = tic
D
fRfMRML
**)1(
+−+
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 35
Sb = cic
D
fRfMRML
**)1(
+−+
hyb =
bt
t
SSS+
hyt =
bt
b
SSS+
dengan tabel T.Y Lin Ned – H.Burns didapat luasan penampang dan dimensi
dengan cara coba-coba.
5. Perencanaan tegangan penampang
Perencanaan penampang dibuat full prestressing dimana pada
penampang tidak diijinkan adanya tegangan tarik. Hal ini memaksimalkan
fungsi dari beton prategang dan strans tendon.
a. Keadaan awal
ftop ≤ fti dan fbott ≤ fci atau
ftop = 0 dan fbott ≤ fci
b. Keadaan akhir
ftop ≤ fc dan fbott ≤ ft atau
ftop ≤ fc dan fbott = 0
Dengan e dan MD pada penampang kritis :
a. Kondisi awal
ftop = c
i
AT
- t
i
SeT *
+ t
D
SM
≤ - fti
fbott = c
i
AT
+ Sb
eTi * -
SbM D ≤ fci
b. Kondisi akhir
ftop = c
i
ATR *
- t
i
SeTR **
+ t
LD
SMM + ≤ fc
fbott = c
i
ATR *
+ Sb
eTR i ** -
SbMM LD + ≤ - ft
6. Layout Tendon Terhadap Analisa Penampang Kritis
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 36
Perhitungan yang disyaratkan :
fcgc = ATi
a. Kondisi awal
Tegangan pada serat atas ; ft = -fti
e1 = i
t
TS
( fti + fcgc ) + i
D
TM
Tegangan pada serat bawah ; fb = fci
e2 = iT
Sb ( fci + fcgc ) + i
D
TM
b. Kondisi akhir
Tegangan pada serat atas ; ft = fc
e3 = i
t
TRS*
( -fc+ R*fcgc ) + i
LD
TRMM
*+
Tegangan pada serat bawah ; fb = -ft
e4 = iTR
Sb*
(- ft – R* fcgc ) + i
LD
TRMM
*+
Didapat nilai e1 pada masing-masing tendon, plotkan dengan gambar berskala
dan diperoleh layout tendon yang digunakan.
7. Pemilihan Tendon
Pemilihan jenis, diameter, jumlah strands, angker blok dan duck
tendon pada beton prategang disesuaikan dengan bahan material yang ada
dipasaran guna kemudahan pengadaan material, namun juga mampu menahan
gaya tarik maksimum tendon guna mendapatkan tegangan ultimit (Rti) sesuai
dengan perencanaan untuk dapat mempertahankan gaya tarik tersebut.
8. End Block
• Propertis penampang
• Tegangan Bearing Zone
Keadaan awal :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 37
σ’bi = 0,8. f’ci . 2,0−AbAc ≤ 1,25 . f’ci
Keadaan akhir :
σ’b = 0,6. f’c. AbAc ≤ f’c
dimana : Ab = luas bidang pelat angker (mm2)
Ac = luas bidang penyebaran (mm2)
• Tegangan pada beton
σbi = bh
T
b
i
* ≤ σ’bi dan σb =
baTi
* ≤ σ’b
• Burshing Force (R)
ahb ≤ 0,2 → R = 0,3 . Ti . (1 -
ahb )
ahb > 0,2 → R = 0,2 . Ti . (1 -
ahb )
n . As . fy = R ……… n = sa
As = yfn
R.
9. Perhitungan Geser
a. Pola Retak karena Gaya Lintang (Shear Compression Failure)
Vcw = Vcr * bw * d + VT
Vcr = (0,33 cf ' ) x c
pc
f
f
'33,01+
Dimana :
Vcw = gaya geser mengakibatkan shear compression failure
Vcr = gaya geser hancur beton prategang
fpc = tegangan akibat prategang pada garis netral (kondisi akhir)
bw = lebar badan
d = jarak dari cgs sampai serat teratas pada h/2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 38
VT = komponen vertikal dari gaya prategang akhir Te = tan α * Ti
tan α = Le0.2
→ L = h/2
e0 = eksentrisitas beton pada h/2
Geseran diperhitungkan (Vu) pada jarak h/2 dari tumpuan.
Syarat : Vcw ≥ Vu………..Ok
b. Pola Retak akibat Kombinasi Momen Lengkung dan Gaya Lintang
(Diagonal Tension Failure)
Vu = RA – qx → Gaya lintang yang terjadi pada L/4
M = RA*x – ½ * q * x2 → Momen yang terjadi pada L/4
dimana : fpe = tegangan pada serat bawah pada L/4
e = eksentrisitas tendon pada L/4
Momen retak akibat lentur murni :
Mcr = fb * Sb ……. fb = ftr + fpe ……… ftr = 0,5 * cf '
fpe = ATi +
SbeTi *
Gaya geser yang menyebabkan flexure shear cracks :
Vci = 0,55 cf ' * bw * d + MV * Mcr
dimana : V = Vu
d = jarak cgs sampai serat teratas (mm)
Vci ≥ Vu ……. Penampang aman terhadap keretakan akibat geser dan
momen lengkung.
c. Penulangan Geser
Vmax = Vc + 0,8 cf ' * bw * d
Vmin = 0,5 Vc
V = Vc + 0,4 cf ' * bw * d
V = Vc + 0,35 cf ' * bw * d
Vc = Vcw atau Vci dipilih nilai yang terbesar
V < Vmin ……….. diperlukan tulangan geser minimum
Vmax ≥ V ……….. penampang cukup untuk menahan geser
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 39
10. Perhitungan Lendutan
E = 4700 * cf '
a. Lendutan akibat berat sendiri balok
δ bsb = EILqD
.384..5 4
b. Lendutan akibat beban hidup
δbh = EILqL
.384..5 4
c. Lendutan akibat gaya pratekan
Gaya pratekan awal
M = T0.e → T0 = 85,0iT
M = 81 * q * L2 → q = 2
.8LM
δ 0 = EILqD
.384..5 4
d. Lendutan gaya pratekan efektif
M = Ti.e
M = 81 * q * L2 → q = 2
.8LM
δ 1 = EILqD
.384..5 4
Lendutan ijin pada jembatan : δ ijin ≤ 3601 . L
Check : δ 0 – δ bsb ≤ δ ijin δ
δ 1 – δ bh – δ bsb ≤ δ ijin
11. Perhitungan Kehilangan Tegangan
Bersumber pada beton:
a. Perpendekan Elastis
∆ σsi = n. AF
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 40
F = (Jumlah tendon – 1) x tendonJumlah
Atendon
.*σ
→ σsi = ATi
n = c
s
EE
Kehilangan tegangan rata-rata = tendonJumlah
si
.σ∆∑
% losses = si
rataratateganganKehilanganσ
−..
b. Susut (Shrinkage)
∆fsh = Es. εsh → εsh = ks . kh . (t
t+35
). 0,51 . 10-3
dimana : t = usia beton dalam hari pada saat susut dihitung
ks = faktor koreksi (pada tabel buku ajar kuliah)
kh = faktor koreksi yang terkait dengan nilai ks
% losses = si
shfσ∆
c. Rangkak (Creep)
Akibat beban tetap dan merupakan fungsi waktu.
∆fscr = Es . εcr → εcr = Cc ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
c
ci
Ef
Cc = 3,5 k ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −
12058,1 H . ti
-0,118 . ( )( ) ⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
−+
−6,0
6,0
10 i
i
tttt
dimana : Cc = Creep Coefficient
H = kelembaman relative dalam %
K = koefisien
ti = usia beton pada saat transfer tegangan (hari)
t = usia beton i saat rangkak dihitung (hari)
% losses = si
scrfσ∆
Bersumber pada baja:
a. Relaksasi baja
Proses kehilangan tegangan tendon pada regangan tetap
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 41
∆frel = fsi .( )
10log t ⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛− 55,0
y
si
ff
dimana : fsi = tegangan tendon akibat Ti
fy = tegangan leleh baja
K = koefisien
t = usia beton saat relaksasi dihitung (hari)
% losses = si
frelσ∆
b. Angker slip (pada saat Post-tension)
∆fAS =L
A∆ Es
dimana : ∆A = besarnya angker slip (mm),biasa = 6 mm
Es = modulus elastisitas baja prategang (Mpa)
L = panjang tendon (mm)
% losses = si
ASfσ∆
c. Gelombang dan Geseran (pada saat Post-tension)
Kehilangan tegangan karena posisi tendon dalam duct yang tidak lurus,
serta geseran antara tendon dengan duct.
dP = µ .Pd. α + K . Pd . x → kehilangan tegangan
PB = PA . e-(µ.α + K.x)
dimana : PA = gaya prategang pada ujung jack (KN)
PB = gaya prategang setelah kehilangan tegangan (KN)
X = panjang duct yang ditinjau (m)
µ = koefisien geseran tendon dan duct, tergantung jenis
tendon dan duct
K = koefisien gelombang (per meter)
α = sudut kelengkungan tendon
Catatan :
• Besarnya kehilangan tegangan beton sangat tergantung pada modulus
elastisitas beton Ec = 4700 cf ' (Mpa).
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 42
• Semakin tua usia beton, maka f’c dan Ec semakin tinggi.
• Degan demikian beton yang diberi gaya prategang pada usia dini,
menderita kehilangan tegangan yang relative lebih besar.
• Kehilangan tegangan beton tidak tergantung pada sistem prategangnya
II.7.4. Bangunan Struktur Bawah
Bangunan struktur bawah seagian besar merupakan struktur beton
bertulang yang secara metode pelaksanaan dan perhitungan tidak jauh berbeda
dengan bengunan struktur atas, secara umum bangunan struktur bawah adalah
sebagai berikut :
II.7.4.1. Pilar (Pier)
Pilar (Pier) berfungsi sebagai pembagi bentang jembatan dan sebagai
pengantar beban-beban yang bekerja pada struktur atas dan menyalurkannya
kepada pondasi dibawahnya. Pilar terbagi atas beberapa bagian Pier head, Head
wall dan Kolom
Dalam mendesain pilar dilakukan dengan cara berikut :
a. Menentukan bentuk dan dimensi rencana penampang pilar.
b. Menentukan pembebanan yang terjadi pada pilar :
• Beban mati berupa gelagar utama, lantai jembatan, diafragma, trotoar,
perkerasan (pavement), sandaran, dan air hujan.
• Beban hidup berupa beban merata dan beban garis.
• Beban sekunder berupa beban gempa, rem dan traksi, serta koefisien kejut
dan beban angin.
c. Menghitung momen, gaya normal, dan gaya geser yang terjadi akibat
kombinasi dari beban-beban yang bekerja.
d. Menentukan mutu beton dan luasan tulangan yang digunakan serta cek apakah
pilar cukup mampu menahan gaya-gaya tersebut.
II.7.4.2. Abutment
Abutment merupakan struktur bawah jembatan yang berfungsi
sama dengan pilar (pier) namun pada abutment juga terkait dengan adanya faktor
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 43
tanah. Adapun langkah perencanaan abutment adalah sama dengan tahapan
perencanaan pilar (pier), namun pada pembebanannya ditambah dengan tekanan
tanah timbunan dan ditinjau kestabilan terhadap sliding dan bidang runtuh
tanahnya.
II.7.4.3. Footing (Pile-cap)
Footing atau Pile-cap merupakan bangunan struktur yang
berfungsi sebagai pemersatu rangkaian pondasi tiang pancang maupun bore pile
(pondasi dalam kelompok), sehingga diharapkan bila terjadi penurunan akibat
beban yang bekerja diatasnya pondasi-pondasi tersebut akan mengalami
penurunan secara bersamaan dan juga dapat memperkuat daya dukung pondasi
tiang dalam tersebut.
II.7.4.4. Pondasi
Untuk perencanaan suatu pondasi jembatan dan jalan dilakukan
penyelidikan tanah untuk mengetahui daya dukung tanah (DDT) dasar setempat.
Penyelidikan tanah secara umum dilakukan dengan cara boring dan sondir.
Pengelompokan tipe pondasi terlihat seperti pada bagan berikut.
Gambar 2.8. Pengelompokan Tipe Pondasi
Pondasi Pondasi Sumuran
Pondasi Dalam
Pondasi Dangkal
Pondasi telapak/langsung/footing : - Sread/Individual footing - Strip/continues footing - Strap footing - Mal/raft foundation
Caisson (sumuran dalam diameter besar)
Tiang Pancang - Beton - Baja - Kayu
Tiang Bor
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 44
1. Pondasi Dangkal
Kriteria desain pondasi dangkal :
a. Termasuk pondasi dangkal (D/B < 4).
b. Digunakan apabila letak tanah baik (kapasitas dukung ijin > 2,0 kg/cm2)
relative dangkal (0,60 – 2,00 m).
c. Diusahakan agar pada pilar tidak digunakan pondasi langsung dan apabila
tidak dapat dihindari maka perlu struktur pengaman untuk melindungi
pondasi.
2. Pondasi Sumuran
Kriteria desain pondasi sumuran :
a. Termasuk pondasi sumuran(4 ≤ D/B < 10).
b. Digunakan apabila beban yang bekerja cukup berat dan tanah keras
relative dalam (daya dukung ijin tanah > 3 kg/cm2).
c. Jumlah sumuran tergantung dari beban yang bekerja, namun diameter
sumuran ≥ 3 m agar pekerja dapat masuk ke lubang.
d. Bila tanah pondasi berpasir penggalian harus hati-hati dan pengambilan
tanah jangan sampai terbawa air tanahnya, hal ini untuk menghindari
kelongsoran dan masuknya tanah dari luar.
e. Penggalian harus sebaik mungkin (tidak seperti pada pondasi langsung)
sehingga factor lekatan tanah tidak hilang.
3. Pondasi Dalam
Kriteria desain pondasi dalam :
a. Termasuk pondasi dalam (D/B > 10).
b. Penggunaan alat khusus/berat seperti alat pancang dan alat bor dalam
pelaksanaannya.
Pondasi dalam dapat berupa :
a. Pondasi dalam dengan pile didesakkan ke dalam tanah.
Pondasi tipe ini memakai pile berupa tiang pancang, sheet pile, dll.
Pengerjaan pondasi tipe ini membutuhkan bantuan crane dan hammer pile
untuk mendesakkan pile ke dalam tanah.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 45
b. Pondasi dalam dengan pile ditempatkan pada ruang yang telah disediakan
dengan cara dibor (bored pile). Pondasi tipe ini membutuhkan mesin bor
untuk membuat lubang dengan kedalaman rencana kemudian pile
dirangkai.
c. Pondasi Caisson
Pondasi caisson merupakan bentuk dari pondasi sumuran dengan diameter
yang relatif lebih besar.
Untuk lebih terperinci mengenai pondasi dalam, maka dianalisa secara
seksama untuk tiang pancang dan bored pile sebagai pembanding dalam
pemilihan jenis pondasi yang akan digunakan
A. Analisa dan Desain Pondasi Tiang Pancang
Adapun tinjauan perhitungan pondasi tiang pancang adalah :
1. Perhitungan daya dukung tiang pancang tunggal
a. Daya dukung terhadap kekuatan bahan
Ptiang = σb * Atiang → Atiang = Fb + (n * Fe)
dimana : Ptiang = daya dukung ijin tiang pancang (kg)
σb = Tegangan tekan karakteristik beton (kg/cm2)
Fb = luas penampang tiang (cm2)
Fe = jumlah luas tulangan yang digunakan (cm2)
n = 15 (ketetapan)
b. Daya dukung tiang terhadap kekuatan tanah
Akibat tahanan ujung (end bearing)
tQ ult = 3
* ρtiangA → Atiang = Fb + (n * Fe)
dimana : Qult = daya dukung batas tiang (ton)
ρ = harga konus tanah pada ujung tiang
2. Perhitungan daya dukung kelompok tiang (pile grup)
a. Metode Dirjen Bina Marga DPU
tQ t = c . Nc . A + 2 (B + Y) Lc
dimana : tQ t = daya dukung tiang yang diijinkan (kg)
c = kekuatan geser tanah rata-rata
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 46
A = luas pile cap (m2)
Lc = total cleef pada ujung tiang (kg/cm2)
Nc = (1 + 0,2 γB ) Ncs
Ncs dan Nc ………. Sesuai bentuk penampang pondasi
Daya dukung satu tiang dalam kelompok :
tQ ult = fkQt >
tiangJumlah.1
dimana : fk = faktor keamanan (umumnya = 3)
b. Metode Uniform Building Code (AASHTO)
tQ = η x tiangQ
η = 1 - 60θ ( ) ( )
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −+−
nmnmmn
.1.1 → θ = arctg d/s
dimana : η = efisiensi pile grup
s = jarak antar tiang (2,5 – 3 d)
n = jarak tiang dalam satu baris
m = jumlah baris
d = diameter tiang
c. Metode Feld
tQ = η x tiangQ
Nilai efisiensi pile grup (η ) pada metode ini tergantung dari
jumlah dan formasi letak dari susunan penempatan tiang pada footing.
3. Beban kelompok tiang yang menerima beban sentris dan momen
bekerja pada dua arah (Biaxial bending)
maxP = nPvΣ
± 2max
**
ynYM
x
x
Σ± 2
max
**
xnXM
y
y
Σ
dimana : Pmax = Beban max yang diterima 1 tiang (tunggal)
vPΣ = Jumlah beban vertikal
Mx = Momen arah x
My = Momen arah y
Vmax = jarak terjauh tiang ke pusat berat tiang
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 47
nx = Banyak tiang dalam satu baris arah x
ny = Banyak tiang dalam satu baris arah y
Cek : Pmax ≤ Peff …………. Aman
4. Penulangan Tiang Pancang
Penulangan tiang pancang ditinjau berdasarkan kebutuhan pada waktu
pengangkatan.
a. Kondisi 1 (Pengangkatan 1 titik)
M1 = ½ . q . a2 ; Mmax = M2 = ½. q . )(2**22
aLLaL
−−
M1 = M2
½. q .a2 = ½. q . )(2**22
aLLaL
−−
2. a2 – 4.a.L + L2 = 0 → a = 0,29 L
L-a
L
M2
a
M1
diangkat
Gambar 2.9 Pengangkatan Tiang Pancang 1 Titik
b. Kondisi 2 (Pengangkatan 2 titik)
M1 = ½ . q . a2 …………. q = berat tiang pancang M2 = 1/8. q . 2)2( aL − - ½ . q . a2 M1 = M2 ½. q .a2 = 1/8. q . 2)2( aL − - ½. q .a2
4.a2 + 4.a.L - L2 = 0 → a = 0,209 L
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 48
M1M1
M2
a L-2a
L
diangkat
a
Gambar 2.10. Pengangkatan Tiang Pancang 2 Titik
Dari kedua model pengangkatan diatas dipilih Momen yang terbesar untuk
perencanaan penulangan. Penulangan sama dengan perhitungan beton
bertulang diatas.
Check Tegangan yang Terjadi Pada Proses Pengangkatan :
X = bn2 * At +
bn2 hA
nbA tt .2
2 +
Ix1 = 1/3 . b . X3 ; Ix2 = n. At.(X - d)2 ; Ix3 = n. At.(h - X)2
Wd = X
III xxx 321 ++ ; We =
)(321
XhnIII xxx
−++
d
beton WM
=σ ≤ σ’beton
d
baja WM
=σ ≤ σ’baja
B. Analisa dan Desain Pondasi Bored Pile
Pemilihan pondasi bored pile pada perencanaan karena adanya
bangunan lama dan kondisi situasi sosial di lingkungan setempat, sehingga
faktor keamanan struktur dan kenyamanan pada masa pelaksanaan terpenuhi.
(Sumber : Pondasi Tiang Pancang, Ir. Sardjono HS).
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 49
Pondasi bored pile memiliki kelebihan dan kekurangan bila dibandingkan
dengan pondasi tiang pancang.
Kelebihan-kelebihan pondasi bored pile :
a. Meniadakan getaran dan suara gaduh yang merupakan akibat dari
pendorongan tiang pancang.
b. Dapat menembus tanah keras dan kerakal karena bila menggunakan tiang
pancang mengakibatkan bengkok.
c. Lebih mudah memperluas bagian puncak sehingga memungkinkan
momen-momen lentur yang lebih besar.
d. Dapat meminimalisir kerusakan pada struktur bangunan lama akibat
pengaruh dari pendorongan tiang pancang.
e. Penulangan besi stek dari bored pile ke footing lebih baik karena menjadi
satu kesatuan struktur yang utuh.
Kekurangan-kekurangan pondasi bored pile :
a. Tidak dapat dipakai jika lapisan pendukung (bearing stratum) tidak cukup
dekat dengan permukaan tanah (dengan menganggap tanah pada lapisan
yang kompeten/mampu tidak dapat dandalkan untuk tahanan kulit).
b. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan atau
pembetonan.
c. Akan terjadi tanah runtuh jika tindakan pencegahan tidak dilakukan yaitu
casing.
d. Kualitas bored pile sangat tergantung pada ketelitian dan kesempurnaan
dari proses pelaksanaan.
1. Perhitungan Daya Dukung
Pengelompokan bored pile terbagi atas 2 macam, yaitu :
• Bored pile diameter besar (Large bored piles) dengan nilai d > 600
mm.
• Bored pile diameter normal (Normal bored piles) dengan nilai d ≤ 600
mm.
Perhitungan pada bored pile didasarkan pada 2 tinjauan, yaitu :
• Base resistance, yaitu kekuatan melawan bored pile pada bagian lapis
atas bored pile.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 50
Pu = 9.Cb.Ab
• Shaft resistance, yaitu kekuatan melawan bored pile pada bagian lapis
bawah bored pile.
0,5.π.d.Cs.Ls
Jadi daya dukung yang diijinkan pada pondasi bored pile :
P = k
ssbb
FLCdAC )...5,0()..9( π+
- W
dimana : P = Daya dukung bored pile yang diijinkan
Cb = Nilai cohesi tanah pada tanah lapis dasar
Ab = Luas dasar bored pile
d = Diameter pondasi
Ls = Panjang/tinggi tanah lapis atas pada bored pile
Fk = Faktor keamanan (0,5 – 4 tergantung tanah)
Bila pada bored pile hanya didasarkan atas shaft friction (Shaft
resistance), maka besar Fk adalah 5 – 6
2. Perhitungan Penulangan
Perhitungan penulangan pada bored pile menggunakan perhitungan
beton bertulang yang sama dengan perhitungan diatas, namun perhitungan
dilakukan terhadap 2 arah yaitu arah X dan arah Y serta perlu dihitung
kestabilan terhadap daya dukung horizontal.
Cek terhadap gaya geser
- Beban desain terbagi rata :
AN
q total=
- Gaya geser kritis :
Vu = 2)(9. dbAq +−
)..'33,0(6,0 0 dbcfVc =ϕ → b0 = 4(b + d)
cV > uV …………Aman kuat terhadap geser
Check daya dukung horizontal
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 51
Kp = tan2 ⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ +
2450 ϕ - tan ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ +
2450 ϕ
Faktor Kekakuan pile (T) = 5
nhEi
dimana : E = Modulus elastisitas
I = momen inersia penampang
nh = Untuk tanah keras yang terendam (terzaghi)
Modulus Elastisitas (E) = 4700 fc
Momen Inersia penampang = 641 4Dπ
Grafik Brooms didapat nilai : 2.BCH
u
u , didapat Hu
jika H < Hu …Aman terhadap gaya horisontal
3. Perhitungan Settlement
Penurunan Konsolidasi
S = 01
*eCH c
+log
0
0
ppp ∆−
dimana : S = Settlement ; p∆ = Tegangan akibat beban
C = Indeks Compression ; p0 = Tegangan awal
H = Lapisan ; e0 = Kadar Pori
II.8. ASPEK LALU LINTAS PESAWAT TERBANG
Mengingat lokasi jalan berada pada kawasan bandara, maka perlu
ditinjau terhadap aspek landing dan take off pesawat. Start untuk landing pesawat
di daerah Tugu Muda dengan tinggi bebas bangunan 45 m dan semakin dekat
dengan bandara semakin rendah.
Untuk menentukan apakah suatu objek merupakan rintangan atau tidak
terhadap penerbangan, maka dibuat beberapa permukaan imaginer terhadap
bandar udara dan setiap landasan pacu. Ukuran permukaan imaginer tergantung
pada golongan setiap landasan pacu. Untuk bandara A.Yani mempunyai satu
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 52
runway dengan ukuran 2650m x 45m. mengenai gambar permukaan atau wilayah
imaginer dapat dilihat pada gambar :
Gambar. 2.11. Wilayah Imaginer
Koordinat runway 31 (runway utama) :
X = 20.000
Y = 20.000
Sumber : Keputusan Menteri Perhubungan No. KM 12 Tahun 1991
Untuk wilayah horisontal dalam, tinggi maksimal bangunan yang diijinkan
sebesar 45 m dari MSL. Jarak titik tertinggi bangunan terhadap tinggi maksimal
yang diijinkan sebesar = (45 + 1,9) – ∆H.
Sudut kemiringan landing dan take off pesawat untuk bandara A.Yani
maksimal 1,6 %.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 53
BAB III
METODOLOGI
III.1. TAHAP PERSIAPAN
Tahap persiapan merupakan rangkaian kegiatan sebelum memulai
pengumpulan dan pengolahan data. Pada tahap ini disusun hal-hal penting yang
harus dilakukan dengan tujuan untuk mengefektifkan waktu dan pekerjaan agar
semua berjalan sesuai rencana.
Tahap persiapan ini meliputi kegiatan-kegiatan sebagai berikut :
1. Studi pustaka terhadap materi desain untuk menentukan garis besarnya.
2. Menentukan kebutuhan data.
3. Mendata instansi-instansi yang menjadi sumber data.
4. Pengadaan prasarana administrasi untuk perencanaan data.
5. Survey lokasi untuk mendapatkan gambaran umum kondisi proyek.
6. Perencanaan jadwal pembuatan desain.
Pesiapan di atas harus dilakukan secara cermat untuk menghindari
pekerjaan yang berulang sehingga tahap pengumpulan data lebih optimal,
sehingga dalam pengolahan data bila ada kekurangan segera dapat diketahui.
III.2. TAHAPAN PENULISAN TUGAS AKHIR
Bagan Alir Penulisan Tugas Akhir
START
Persiapan
A
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 54
Survey dan pengolahan data
A
Data Primer Data LHR,
Inventarisasi Kondisi, Jalan,
Data Eksisting,
Data Sekunder Data dari instansi terkait,Data Lalu-lintas,Data tanah,
topografi,dan hidrologi
Data Penunjang Data jumlah dan
pertumbuhan penduduk, data
produk domestik bruto, dan data tata
guna lahan
pengolahan dan analisa data
Analisa pemilihan alternatif struktur jalan layang
Alternatif terpilih
Analisa perancangan detail
Alinyemen Vertikal, Alinyemen Horisontal, Lapis Perkerasan, Struktur Atas, dan Struktur Bawah
B
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 55
III.3. PENGUMPULAN DATA
Pengumpulan data merupakan sarana pokok untuk menemukan suatu
penyelesaian suatu masalah secara ilmiah. Dalam pengumpulan data, peranan
instansi yang terkait sangat diperlukan sebagai pendukung dalam memperoleh
data-data yang diperlukan.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengumpulan data adalah :
1. Jenis data.
2. Tempat diperolehnya data.
3. Jumlah data yang harus dikumpulkan agar diperoleh data yang memadai.
Untuk perencanaan jalan akses Bandara A. Yani ini diperlukan sejumlah
data yang diperoleh secara langsung dengan peninjauan langsung ke lapangan,
perhitungan volume lalu-lintas (data primer), maupun data yang didapat dari
instansi terkait (data sekunder), serta data penunjang lainnya, dengan tujuan agar
dapat mendapatkan kesimpulan dalam menentukan standar perencanaan struktur
tersebut
III.3.1. Data Sekunder
Data sekunder diperoleh dari instansi terkait, meliputi :
1. Data LHR.
a. Sumber : DPU Bina Marga Propinsi Jawa Tengah.
B
Bangunan Pelengkap
Gambar Desain
SELESAI
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 56
b. Fungsi :
- Mengetahui angka pertumbuhan lalu-lintas.
- Mengetahui LHR dan komposisi lalu-lintas.
- Menentukan Kapasitas Jalan.
2. Data Tanah.
a. Sumber :
- DPU Bina Marga Propinsi Jawa Tengah.
- Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil FT. Undip
b. Fungsi :
- Mengetahui daya dukung tanah.
- Menentukan lapis perkerasan jalan.
3. Data Penunjang
A. Data Topografi.
a. Sumber : - Bakorsurtanal Fakultas Ilmu Sosial UNNES
- Bakorsurtanal BAPPEDA Jateng.
b. Fungsi : Untuk mengetahui situasi dan kondisi lokasi
sehingga dapat digunakan untuk merencanakan desain jalan.
B. Data Hidrologi.
a. Sumber : - Dinas Pengairan.
- Dinas Meteorologi dan Geofisika.
b. Fungsi : Untuk menentukan drainase jalan.
C. Data Material
a. Sumber : DPU Bina Marga Jawa Tengah.
b. Fungsi : Untuk menentukan alokasi bahan dan RAB
III.3.2. Data Primer
Data primer diperoleh langsung dari pengamatan di lapangan yang berupa
survey lokasi untuk menadapatkan gambaran umum kondisi di lapangan, yang
meliputi :
1. Survey Lalu-lintas.
2. Inventarisasi kondisi lokasi proyek
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 57
a. Lokasi : Proyek Jalan akses Bandara A. Yani.
b. Tujuan :
- Identifikasi kondisi lapangan.
- Sketsa gambar situasi jalan.
III.3.3. Data Penunjang
Data ini digunakan sebagai data pelengkap dalam perencanaan di luar data
primer dan data sekunder.
Data ini meliputi :
1. Data Jumlah dan Pertumbuhan Penduduk.
Bertambahnya jumlah penduduk akan mendorong bertambahnya aktivitas
masyarakat, sehingga nantinya akan berpengaruh terhadap pergerakan lalu-
lintas.
2. Data Produksi Domestik Bruto (PDB) dan kepemilikan kendaraan.
PDB dan kepemilikan kendaraan merupakan faktor yang berpengaruh
terhadap pergerakan lalu-lintas normal. Semakin tinggi PDB dan kepemilikan
kendaraan, semakin tinggi pula pergerakan lalu-lintas.
3. Data Tata Guna Lahan.
Data tata guna lahan akan memberikan arahan dan dasar penggunaan suatu
lahan agar efisien dan harmonis baik untuk pengembangan wilayah
permukiman, industri, pusat kota dan sebagainya.
III.4. ANALISA DAN PENGOLAHAN DATA
Analisa dan pengolahan data dilakukan berdasarkan data-data yang telah
diperoleh, selanjutnya dikelompokkan sesuai identifikasi tujuan permasalahan
sehingga diperoleh analisa pemecahan yang efektif dan terarah. Adapun analisa
yang digunakan adalah :
a. Membahas berbagai permasalahan berdasarkan hasil pengumpulan data
primer, data sekunder, dan data penunjang, yang meliputi :
1. Analisa lalu-lintas, terdiri dari :
- Volume lalu-lintas
- Pertumbuhan lalu-lintas
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 58
- Jumlah lajur
- Tingkat kinerja
2. Analisa geometri jalan, meliputi :
- Alinyemen Horisontal
- Alinyemen Vertikal
b. Pemilihan alternatif pemecahan yang meliputi :
- Alternatif pemilihan trase
- Alternatif pemilihan rencana konstruksi jalan layang
- Pemilihan alternatif
c. Perencanaan detail struktur, yang meliputi :
1. Perencanaan geometrik jalan, terdiri dari :
- Alinyemen horisontal
- Alinyemen vertikal
2. Perencanaan Konstruksi Jalan Layang, meliputi :
- Bangunan atas
- Bangunan bawah
III.5. PEMECAHAN MASALAH
Apabila hasil dari pengolahan data sudah didapat, maka tahap pemecahan
masalah bisa dilaksanakan dengan tujuan mengetahui sejauh mana kondisi yang
sebenarnya di lapangan kemudian diproyeksikan terhadap kondisi ril berdasarkan
peratuan-peraturan yang telah ditetapkan. Kemudian dilakukan perencanaan yang
meliputi :
a. Alinyeman jalan, terdiri dari :
- Alinyemen horisontal
- Alinyemen vertikal
b. Struktur konstruksi jalan layang
c. Penggambaran detail
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 59
BAB IV
ANALISA DATA
IV.1. TINJAUAN UMUM
Di dalam perencanaan suatu konstruksi jalan layang diperlukan adanya
data-data yang lengkap untuk diolah dan dianalisa dengan menggunakan studi
pustaka yang telah dipersiapkan, dimana proses ini akan menentukan hasil
perencanaan yang akurat serta memenuhi kriteria yang telah disyaratkan.
Selanjutnya berdasarkan analisa tersebut dibuat alternatif yang terbaik untuk
menentukan spesifikasi konstruksi yang akan digunakan sesuai dengan kondisi
lokasi yang ada.
IV.2. ANALISA DATA TOPOGRAFI DAN TATA GUNA LAHAN
Topografi adalah ketinggian suatu tempat dihitung dari permukaan laut.
Dari peta topografi ini dapat ditentukan elevasi tanah asli dan situasi jalan layang
sehingga bentang dan posisi jalan layang dapat ditentukan. Penentuan elevasi
tanah digunakan untuk penetapan trase jalan dan analisa geometri. Jika dilihat dari
klasifikasi medannya maka lokasi tersebut termasuk daerah datar. Peta tata guna
lahan digunakan untuk mempertimbangkan dan memperhitungkan nilai dari
pertimbangan tanah.
IV.3. ANALISA DATA LALU LINTAS
Banyaknya lalu lintas yang lewat akan sangat berpengaruh terhadap
penentuan jumlah lajur dan lebar jalan layang. Data lalu lintas yang ada akan
digunakan untuk perencanaan jalan layang akses utara Bandara A.Yani Semarang
adalah data lalu lintas jalan masuk bandara A.Yani yaitu Jl. Puad A. Yani
Bandara Ahmad Yani.
IV.3.1. Analisa Jumlah Lajur
Data lalu lintas didapatkan dari survey lalu lintas pada jam puncak pagi di
jl. Puad A. Yani Bandara A.Yani. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa
volume lalu lintas ruas Jl. Puad A. Yani adalah sebagai berikut :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 60
Tabel 4.1 Volume lalu lintas pada ruas Jl. Puad A. Yani pada jam puncak pagi
No Jenis Kend Kompo
sisi
Lalu
Lintas
(%)
emp Jumlah Kendaraan Jumlah
Kendaraan
( 2 Arah ) Menuju
Bandara
Meninggalkan
bandara Kend/
Jam
Smp/
Jam
Kend/
Jam
Smp/
Jam
Kend/
Jam
Smp/
Jam
1 Kendaraan
Ringan
(LV)
72,33 1,0 352 352 346 346 698 698
2 Kendaraan
Berat (HV )
0,21 1,2 1 1,2 1 1,2 2 2,4
3 Sepeda
Motor (MC)
27,46 0,25 152 38 113 28,25 265 66,25
Jumlah 100 505 391,2 460 375,45 965 766,65
Sumber : Data Survey Lalu lintas Pada Jam Puncak Pagi
Catatan : Jenis Kendaraan non motor tidak dikelompokkan, tetapi dipakai
sebagai faktor hambatan samping
Perhitungan hambatan samping : Tabel.4.2 Penentuan frekwensi kejadian
Tipe kejadian hambatan
samping
Simbol Faktor
bobot
Frekwensi
kejadian
Frekwensi
berbobot
Pejalan kaki
Parkir, kendaraan berhenti
Kendaraan masuk + keluar
Kendaran Lambat
PED
PSV
EEV
SMV
0,5
1,0
0,7
0,4
5 / jam, 200 m
-
-
25 / jam, 200 m
2,5
-
-
10
Total : 12,5
Sumber : Data Survey Lalu lintas Pada Jam Puncak Pagi
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 61
Tabel.4.3 Penentuan kelas hambatan samping
Frekwensi
berbobot
kejadian
Kondisi khusus Kelas Hambatan
samping
< 100
100 – 299
300 – 499
500 – 899
> 900
Permukiman, hampir tidak ada kejadian
Permukiman, beberapa angkutan umum, dll
Daerah industri dengan toko-toko di sisi jalan
Daerah niaga dengan aktivitas sisi jalan yang tinggi
Daerah niaga dengan aktivitas pasar sisi jalan yang
sangat tinggi
Sangat rendah
Rendah
Sedang
Tinggi
Sangat tinggi
VL
L
M
H
VH
Sumber : MKJI 1997
Dari data diketahui :
QDH : 965 kend/jam
Kondisi alinyemen datar, hambatan samping rendah ( MKJI 1997, tabel hal 5-28
untuk konstruksi baru) . Didapatkan :
Tipe jalan / lebar jalur lalu-lintas (m) = 4/2 D , lebar 12 m
Permulaan trase jalan layang terletak tepat setelah jembatan Siangker yang
telah dibangun sebelumnya sehingga lebar jalannya disesuaikan dengan jembatan
tersebut yaitu 12 m.
IV.3.2. Pertumbuhan Lalu Lintas Tahun Rencana
Pertumbuhan lalu lintas Jl. Puad A. Yani diambil dari data perkembangan
jumlah penumpang moderat dari tahun 2007 s/d 2027 sebanyak 4,5 %. Tahun
rencana efektif = 23 tahun ( MKJI 1997 ).
Nilai LHR pada tahun yang direncanakan yaitu 23 tahun yaitu :
LHR2030 = LHR2007*( 1+ i )23
= 766,65 * ( 1+ 0,045 )23
= 2109,9 smp / jam
IV.3.3. Analisa Kapasitas Jalan
Kapasitas jalan ditentukan dengan rumus :
C = C0 * FCw * FCSP * FCSF *FCCS (smp/jam)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 62
Dimana :
C = kapasitas
C0 = kapasitas dasar untuk jalan 4/2 D, C0 = 2 * 1650 smp/jam
FCw = faktor penyesuaian akibat lebar jalur lalu lintas = 1,0
FCsp = faktor penyesuaian akibat pemisahan arah = 1,0
FCsf = faktor penyesuaian akibat hambatan samping = 0,98
FCCS = faktor penyesuaian ukuran kota = 1,0
C = 2*1650*1,0*1,0*0,98*1,0
= 3234 smp/jam
IV.3.4. Analisa Derajat Kejenuhan
Derajat kejenuhan ditentukan dengan rumus :
DS = Qmax / C
Derajat kejenuhan pada akhir tahun rencana :
DS = 2109,9 / 3234
= 0,65 < DS ideal = 0,75
IV.4. ANALISA TERHADAP LANDING DAN TAKE OFF PESAWAT
Analisa terhadap landing dan take off pesawat khususnya terhadap
ketinggiannya mengingat lokasi proyek dekat dengan Bandara A. Yani. Dari
pengukuran lapangan yang dilakukan pihak Departemen Perhubungan Jawa
Tengah lokasi titik tertinggi proyek terletak pada koordinat ( 19.130 ; 21.343 )
dengan elevasi (∆H ) = 0,7 m dari atas MSL.
Berdasarkan peta pembagian wilayah imaginer yang dimiliki Departemen
Perhubungan untuk koordinat ( 19.130 ; 21.343 ) termasuk wilayah horisontal
dalam. Untuk daerah horisontal dalam sudut kemiringan untuk landing dan take
off pesawat 1,6o , dengan elevasi bangunan maksimal ( HMAKS ) dapat ditentukan
dengan rumus sebagai berikut :
HMAKS = ( 45 + 1,9 ) – ∆H
Dimana :
∆H = elevasi titik pengamatan terhadap MSL
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 63
Dari data pengukuran yang didapat untuk ∆H = 0,7 m, maka :
HMAKS = ( 45 + 1,9 ) – 0,7 = 46,2 m
Jadi berdasarkan peta pembagian wilayah imaginer dan hasil perhitungan
di atas, pada elevasi titik tertinggi tersebut masih diperbolehkan didirikan
bangunan ataupun fasilitas bangunan setinggi 46,2 m. Dengan kata lain lokasi
proyek tidak terpengaruh oleh ketinggian landing maupun take off pesawat.
IV.5. ANALISA DATA TANAH
IV.5.1. Sondir
Dalam pekerjaan sondir ini alat yang digunakan adalah sondir tangan
ringan tipe Dutch Cone Penetrometer dengan kapasitas 2,50 ton dan conus
resistance (qc) = 250 kg/cm2. Pekerjaan sondir dilakukan pada titik S1, kedalaman
yang dicapai adalah 25 m dari permukaan tanah setempat, sedangkan hasil yang
didapat pada penyelidikan tanah adalah sebagai berikut :
Kedalaman 0 – 10 m
Conus Resistance (qc) antara 0 kg / cm2 sampai dengan 5 kg / cm2.
Total friction ( f ) 150 kg / cm.
Kedalaman 10 - 20 m
Conus Resistance (qc) antara 5 kg / cm2 sampai dengan 8,75 kg / cm2.
Total friction ( f ) 400 kg / cm.
Kedalaman 20 – 25 m
Conus Resistance (qc) antara 8,75 kg / cm2 sampai dengan 50 kg / cm2.
Total friction ( f ) 787,5 kg / cm2.
IV.5.2. Boring
Pekerjaan boring dilakukan pada titik BM.I, dilaksanakan hingga
kedalaman 40 meter.
Hasil dari penyelidikan bor adalah sebagai berikut :
kedalaman yang dicapai sampai -40,00 m dari permukaan tanah setempat.
Pada kedalaman 0,00 m s/d -1,60 m lapisan tanah berupa tanah timbunan
material bangunan bekas. Pada kedalaman -1,60 m s/d -7,00 m lapisan tanah
berupa lempung lunak, warna abu-abu muda. Pada kedalaman -7,00 m s/d -
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 64
10,20 m lapisan tanah berupa lempung sangat lunak, warna abu-abu muda.
Pada kedalaman -10,20 m s/d -22,10 m lapisan tanah berupa lempung lunak,
warna abu-abu. Pada kedalaman -22,10 m s/d -30,00 m lapisan tanah berupa
lempung agak padat, warna abu-abu. Pada kedalaman -30,00 m s/d -40,00 m
lapisan tanah berupa lempung agak padat, warna abu-abu tua sedikit butir
kasar.
IV.6. ANALISA PERENCANAAN
Setelah mengamati hasil analisa dari data lalu lintas, topografi, data tanah
di atas, maka dapat dilakukan analisa perencanaan dengan mengemukakan
alternatif-alternatif perencanaan yang meliputi alternatif keperluan lajur, dan
penentuan jenis struktur yang akan digunakan
IV.6.1. Alternatif Pemilihan Struktur
a. Alternatif Pemilihan Bangunan Atas
Dalam merencanakan bangunan atas jalan layang ada beberapa tipe konstruksi
yang dapat digunakan sebagai alternatif pilihan seperti pada tabel berikut :
Tabel 4.4. Alternatif pemilihan bangunan atas :
No Alternatif Keuntungan Kerugian
1 Beton
Konvensional
Proses pelaksanaan cor di tempat,
sehingga lebih mudah
pengerjaannya
Biaya relatif murah
Untuk bentang > 20 m
memerlukan dimensi yang
besar, sehingga boros
Memerlukan waktu untuk
memperoleh kekuatan
awal beton, sehingga
menambah waktu
pelaksanaan.
2 Beton
Prategang
Proses pembuatan dapat
dilaksanakan di pabrik atau lokasi
pekerjaan
Menggunakan beton ready mix,
sehingga dapat terjamin mutunya
Untuk bentang > 40 m,
pada pemasangan sulit
pengangkatannya karena
berat
Diperlukan alat berat
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 65
No Alternatif Keuntungan Kerugian
(seragam)
Untuk bentang > 30 m, dapat
dibuat secara segmental sehingga
mudah untuk dibawa dari pabrik ke
lokasi proyek
Beton hampir tidak memerlukan
perawatan khusus
Baik untuk daerah dekat pantai,
karena beton tidak korosif
Mempunyai nilai estetika
(crane) untuk
menempatkan gelagar
pasca penegangan
3 Rangka Baja Mutu bahan seragam dapat dicapai
kekuatan seragam
Kekenyalan tinggi
Mudah pemasangannya
Mampu mencapai bentang jalan
yang lebar
Harga baja lebih mahal
Baja mudah terkorosif
pada daerah pantai
Baja memerlukan biaya
perawatan yang cukup
tinggi untuk menghindari
adanya korosi
4 Komposit Proses pelaksanaanya mudah dan
dapat dikerjakan di tempat
Biaya konstruksi relatif murah
Tidak mampu untuk
bentang > 25 m
Dibutuhkan perancah
untuk plat beton, sehingga
untuk bentang lebar akan
sulit pemasangannya
Memerlukan waktu lebih
lama untuk
pemasangannya
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 66
b. Alternatif Pemilihan Bangunan Bawah
Tabel 4.5 Alternatif pemilihan bangunan bawah :
Jenis Abutment Tinggi
Abutment tembok penahan kantilever
Abutment tembok penahan kontrafort
Abutment tembok penahan gravitasi
Abutment kolom penahan “spill trough”
Abutment kolom cap tiang sederhana
Abutment tanah bertulang
< 8m
6,8 – 20 m
< 20 m
< 20 m
6,8 – 20 m
< 3,4 m
c. Alternatif Pemilihan Jenis Pondasi
Tabel 4.6 Alternatif pemilihan jenis pondasi :
Jenis Pondasi Kedalaman Lapisan Pendukung
Pondasi langsung
Pondasi sumuran
Pondasi tiang beton
Pondasi tiang baja
0 – 3 m
3 – 6 m
7 – 40 m
7 – 40 m
IV.6.2. Analisa Pemilihan Alternatif Struktur
Dengan melihat data – data yang ada serta berbagai alternatif yang ada,
maka dilakukan analisa untuk memilih struktur jalan layang, sebagai berikut :
a. Analisa Kondisi Tanah Untuk Penentuan Bangunan Bawah
Perencanaan bangunan bawah ditentukan oleh kondisi tanah yang ada.
Untuk mengetahui kondisi tanah tersebut dibutuhkan data tanah yang
diperoleh dari hasil penyondiran ataupun standard penetration test ( SPT ) dan
boring untuk mengetahui lapisan dan mengambil sampel tanah di sekitar
proyek dan kemudian dilakukan pengujian tanah dengan soil test. Dari
beberapa alternatif yang ada dipilih Abutment tembok penahan kantilever,
untuk pilarnya dipilih pilar tunggal.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 67
b. Analisa Penentuan Tipe dan Kedalaman Pondasi
Dalam pemilihan bentuk pondasi, perlu diperhatikan apakah pondasi
cocok untuk berbagai keadaan di lapangan maupun memungkinkan untuk
diselesaikan secara ekonomis sesuai dengan jadwal kerjanya.
Berikut ini hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam penentuan tipe dan
kedalaman pondasi :
Keadaan tanah
Batasan – batasan akibat konstruksi di atasnya
Batasan – batasan dari situasi di sekelilingnya
Waktu dan biaya pekerjaan
Dari hal – hal tersebut di atas, jelas bahwa keadaan tanah untuk
perencanaan pondasi merupakan pertimbangan yang sangat penting.
Berdasarkan data sondir dari lokasi proyek dimana kedalaman lapisan keras
terletak pada kedalaman 25,00 m. Sehingga berdasarkan hal tersebut maka
pondasi tiang pancang merupakan alternatif terbaik karena lapisan tanah keras
berada lebih dari 10 meter dari permukaan tanah. Selain itu pondasi tiang
pancang memiliki friksi yang besar dan di dalam pelaksanaan tidak memakan
waktu lama.
c. Analisa Penentuan Bangunan Atas
Dengan mengamati dan melihat topografi pada lokasi proyek, perlu
ditentukan kriteria desain yang cocok dengan kondisi tersebut.
Bangunan atas yang akan dipilih yaitu yang memiliki kriteria :
- Keadaan tipe alinyemen.
- Bisa dibuat dalam bentang yang cukup panjang agar seminimal mungkin
gangguan terhadap siklus daur hidrologi daerah setempat.
- Cocok untuk wilayah pantai yang dekat dengan air laut.
- Seminimal mungkin pembuatan dilakukan dilokasi, karena keadaan
topografi yang tidak memungkinkan.
Dalam hal ini yang paling cocok untuk desain bangunan atas adalah struktur beton
prategang.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 68
IV.7. SPESIFIKASI JALAN LAYANG
1. Nama : Perencanaan Jalan Layang Akses Masuk Bandara
A.Yani Semarang
2. Lokasi : Kota Semarang
3. Jenis : Struktur Beton Prategang
4. Bentang : 600 meter
5. Lebar Jalan : 14,5 meter
6. Lebar Jalur : 12 meter
7. Lebar Trotoar : 1,0 meter x 2
8. Lebar Median : 0,5 meter
9. Konstruksi Jembatan secara umum :
a. Konsturuksi atas
1. Tiang sandaran
• Mutu beton : 25 Mpa
• Mutu baja : 400 Mpa
• Jarak sandaran : 1,5 m
2. Lantai trotoar
• Mutu beton : 25 Mpa
• Mutu baja : 400 Mpa
• Lebar : 1,0 m
• Tinggi : 0,2 m
3. Lantai jembatan
• Mutu beton : 35 Mpa
• Mutu baja : 400 Mpa
• Lebar : 18 m
• Tinggi : 0,2 m
4. Gelagar induk
• Mutu beton : 80 Mpa ( standar WIKA BETON kelas A )
• Mutu baja : 400 Mpa
• Jenis konstruksi : Beton Pratekan dengan sistem Post
Tensioning
• Sistem pelaksanaan : Segmental Pracetak
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 69
• Jenis tendon : Unconted Seven Wire Stress Realived for
Prestress Concrete ( VSL )
5. Diagfragma
• Mutu beton : 25 Mpa
• Mutu baja : 400 Mpa
• Tebal : 0,2 m
b. Konstruksi bawah
1. Abutment dan pilar tunggal
• Mutu beton : 35 Mpa
• Mutu baja : 400 Mpa
2. Pondasi
• Jenis : Pondasi tiang pancang
IV.8. ASPEK GEOMETRIK JALAN LAYANG
IV.8.1. Perencanaan Alinyemen Horizontal
Data dan Ketentuan :
- VR = 80 km/jam - ∆ = 4,044°
Dari sudut yang diketahui termasuk sudut yang sangat tumpul, sehingga dapat didesain lengkung Full Circle.
Menurut Standar Perencanaan Geometri Jalan Raya No. 13/1970 dengan kecepatan rencana 80 km/jam, kecepatan jalan rata-rata yang diperkirakan 64 km/jam, maka jari-jari lengkung minimum 3000 m.
Jadi perencanaan lengkung horisontal didesain dengan jari-jari 3000 m, maka digunakan slope normal 2 % berdasarkan syarat drainase jalan beraspal. Tc = Rc tg ∆/2 = 3000.tg(4,044/2) = 105,9 m
Ec = T.tg ∆/4 = 105,9.tg(4,044/4) = 1,86 m
Lc = ∆/360.2π.Rc = (4,044/360).2.π.3000 = 211,74 m
STA PI = 0 + 450
STA TC = (0 + 450) – Tc
= (0 + 450) – 105,87 = 0 + 344
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 70
STA CT = STA TS + Tc
= (0 + 450) + 105.87 = 0 + 556 m
IV.8.2. Alinyemen Vertikal
Dari desain yang telah dibuat terdapat kelandaian 0 - 3 %.
Menurut Bina Marga dan AASHTO, kelandaian ≤ 3 % belum
memberikan pengaruh yang signifikan. Tanpa memperhitungkan kecepatan
awal kendaraan, besarnya panjang kritis menurut peraturan No 13/1970,
dengan kelandaian 3 % mempunyai panjang kritis 480 m.
• Lengkung Vertikal Cekung (0% - 3 %)
a. Berdasar Jarak Penyinaran Lampu Kendaraan S = 50 m
(S > L) >> Lv = 2 * S - A
S5,3150 +
= 2 * 30 - 3
30*5,3150 +
= minus
(S < L) >> S
SALv*5,3150)*( 2
+=
= 30*5,3150
)30*3( 2
+
= 10,58 m….……..(sesuai)
b. Berdasarkan syarat kenyamanan :
L = 390
2AV
L = 390
80*3 2
= 49,23 m
Diambil Lv = 50 m.
Ev = 800
A x Lv = 52800
3 x = 0,195 m
PLV = Sta 0 + 75 & Sta 0 + 295 & Sta 0 + 455
Elv 1,9 m Elv 5,8 m Elv 6,58 m
PPV = Sta 0 + 100 & Sta 0 + 320 & Sta 0 + 480
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 71
Elv 2,1 m Elv 6 m Elv 6 m
PTV = Sta 0 + 125 & Sta 0 + 345 & Sta 0 + 505
Elv 2,6 m Elv 6,58 m Elv 5,8 m
• Lengkung Vertikal Cembung (3% - 0%)
a. Menurut Bina Marga, dengan kecepatan rencana VR = 80 km/jam,
didapat SJPH = 110 m , SJPM = 550 m
b. Berdasar Jarak Pandang Henti
(S > L) >> Lv = 2 * S - A
399
= 2 * 110 - 3
399
= 87 m ………. (sesuai)
(S < L) >> 399
)*( 2SALv =
= 399
)110*3( 2
= 90 m….……..(sesuai)
c. Berdasar Jarak Pandang Menyiap
(S > L) >> Lv = 2 * S - A
960
= 2 * 550 - 3
960
= 780 m ………. (tidak sesuai)
(S < L) >> 960
)*( 2SALv =
= 960
)550*3( 2
= 945 m ………. . (sesuai)
d. Berdasarkan syarat kenyamanan :
L = 360
2AV
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 72
L = 360
80*3 2
= 53 m
Diambil Lv cembung = 53 m
Ev = 800
A x Lv = 53800
3 x = 0,198 m
PLV = Sta 0 + 213 & Sta 0 + 333 & Sta 0 + 413
Elv 5,05 m Elv 6,2 m Elv 7 m
PPV = Sta 0 + 240 & Sta 0 + 360 & Sta 0 + 440
Elv 5,6 m Elv 6,8 m Elv 6,8 m
PTV = Sta 0 + 267 & Sta 0 + 387 & Sta 0 + 467
Elv 5,8 m Elv 7 m Elv 6,2 m
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 163
V.1.1. Perencanaan pelat injak
Terakhir gambar no 5. 52 Tabel no 5.33 Halaman ini jangan di print
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 164
V.2. PERHITUNGAN KONSTRUKSI BAWAH JALAN LAYANG
V.2.1. Pilar
Pilar direncanakan berdasarkan hasil perhitungan lalu lintas
maupun beban yang bekerja. Berikut ini adalah rencana dimensi pilar :
Gambar 5.55 Rencana Dimensi Pilar
V.2.1.1. Pembebanan pada pilar
Beban yang bekerja pada pilar dikelompokan menjadi beban mati
dan beban hidup yang bekerja secara vertikal dan horisontal. Berikut ini
akan dilakukan analisa beban-beban yang bekerja pada pilar berdasarkan
PPPJJR 1987.
A. Gaya Vertikal
1.Gaya Akibat Berat Sendiri Pilar.
Yang digunakan untuk perencanaan adalah pilar tertinggi :
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 1.59 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style:A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 2.86 cm + Tab after: 3.49 cm +Indent at: 3.49 cm, Tab stops: Not at 3.49 cm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 165
Gambar 5.56 Tinjauan Berat Sendiri Pilar
W1 = 4 . 8 .0,6 . 2,5 = 48 ton
W2 = ⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ +
26,1.6,18.4 . 0,4 . 2,5 = 17,28 ton
W3 = (0,25. π .1,62.3,1 + 1,6.1,6.3,1) .2,5 = 35,414 ton
W4 = ⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ +
25,14.2,26,1.6,1 . 0,7 . 2,5 = 30,153 ton
W5 = 0,7 . 2,2 . 14,5 . 2,5 = 55,825 ton
W6 = 2,025. 0,6. 14,5. 2,5 = 44,044 ton +
Wsendiri pilar = 230,716 ton
Tabel 5.34 Luasan Masing-masing Segmen Pilar
No. Luas(m^2) y (m) A.y(m^3) 1 2,4 0,3 0,72 2 1,12 0,733 0,821
2025
700
700
H = 3100
4000
120016001200
800 600 800 2200
600
400
5
6
4
1
3
A
2
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 166
No. Luas(m^2) y (m) A.y(m^3) 3 4,96 2,55 12,648 4 1,33 4,567 6,074 5 1,54 5,15 7,931 6 1,215 6,5125 7,913 ∑ 12,565 Total 36,107
Titik berat pilar terhadap titik A
x = 2 m (simetris)
y = ∑∑
yyA.
= 565,12
36,107
= 2,874 m
Besarnya momen terhadap titik A
M = W. x
= 230,716 . 2
= 461,432 ton m
2. Berat Konstruksi di Atasnya.
Berat air hujan = 0,05.14,5.40.1 = 29 ton
Berat sandaran = 20,96 ton
Berat aspal = 0,05.12.40.2,2 = 52,8 ton
Berat median = 0,5.0,25.40.2,5 = 12,5 ton
Berat trotoar = 2.1.0,2.40.2,5 = 40 ton
Berat sendiri plat = 0,20.14,5.40.2,5 = 290 ton
Berat deck slab = 0,07.1,2.40.7.2,5 = 58,8 ton
Berat diafragma = 42.0,2.1,25.1,8.2,5 = 47,25 ton
Berat 8 girder = 8.(0,6695.40).2,5 = 535,6 ton +
Berat total = 1086,91 ton
Beban yang bekerja pada tumpuan = 21 .1086,91
= 543,455 Ton
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 167
Momen terhadap titik A = 543,455.(0,5.0,8+0,6+0,8+0,9) +
543,455.(0,5.0,8+0,9)
= 2173,82 ton m
3. Beban Hidup.
Beban hidup untuk beban merata dan garis
- Beban garis (P) = 12 Ton
- Beban merata (q) untuk bentang 30m < L < 60 m,
q = 2,2 T/m – 60
1,1 x (L – 30)
= 2,2 T/m - 60
1,1 x (40 – 30)
= 2,017 T/m
Koefisien kejut (k) :
k = 1 + ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+ )50(
20L
= 1 + ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+ )4050(20 = 1,222
Beban merata = 40.017,2.75,2
5,56.5,0017,2.75,25,5
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+
= 168,695 ton
Beban garis = 222,1.12.75,2
5,56.5,012.75,25,5
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+
½ P ½ P
Gambar 5.46 57 Tinjauan bekerjanya beban mati pada tumpuan
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 168
= 30,661 ton
P = beban merata + beban garis
= 168,695 + 30,661
= 199,356 ton
Untuk 2 arah lalu – lintas = 2 . 199,356
= 398,712 ton
Beban yang bekerja pada tumpuan = 2712,398 = 199,356 ton
Momen terhadap titik A = 199,356.(0,5.0,8+0,6+0,8+0,9) +
199,356.(0,5.0,8+0,9)
= 797,424 ton m
B. Gaya Horisontal
Beban hidup yang arah bekerjanya horizontal meliputi :
1. Gaya rem dan traksi
Beban hidup = beban D tanpa koefisien kejut ( diperhitungkan
sebesar 5 % ) dengan titik tangkap 1,8 m di atas lantai kendaraan.
Rm = 0,05. 398,712
= 19,936 ton
Gambar 5.46 58 Tinjauan bekerjanya beban hidup pada tumpuan
½ P ½ P Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 1.59 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style:A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 2.86 cm + Tab after: 3.49 cm +Indent at: 3.49 cm, Tab stops: Not at 3.49 cm
Formatted: Indent: Left: 2.33 cm
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 3 + Numbering Style:1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 5.4 cm + Tab after: 6.03 cm +Indent at: 6.03 cm, Tab stops: Not at 6.03 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 169
Tinggi pilar = 7,525 m
perkerasan = 0,05 m
YRm = 7,525 + 0,05 + 1,8 = 9,375 m
Momen terhadap titik A :
MRm = Rm . YRm
= 19,936 . 9,375
= 187,088 ton m
2. Gaya gesek pada tumpuan
Gg = fs . b
Dimana : Gg = Gaya gesek antara tumpuan dengan balok (ton)
fs = Koefisien gesek antara karet dengan beton
(f=0,15-0,16)
b = Beban pada tumpuan (ton) = 21 .1086,91
= 543,455 ton
Gambar 5.4759 Tinjauan bekerjanya gaya rem dan traksi
1800
7525
50
A
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 3 + Numbering Style:1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 5.4 cm + Tab after: 6.03 cm +Indent at: 6.03 cm, Tab stops: Not at 6.03 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 170
Gambar 5.60 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gesek pada Tumpuan
Lengan gaya terhadap titik A :
Yg = 5,5 m
Gg = 0,15 . 543,455 = 81,518 ton
Momen terhadap titik A :
MGg = Gg . Yg
= 81,518 . 5,5
= 448,349 ton m
3. Gaya akibat gempa
Gaya arah memanjang
Gh = c . Wt
Dimana : Gh = Gaya horisontal akibat gempa
c = Koefisien gempa untuk Jawa Tengah
(wilayah 4) = 0,14
Wt = Muatan mati konstruksi yang ditinjau
5500
A
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 3 + Numbering Style:1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 5.4 cm + Tab after: 6.03 cm +Indent at: 6.03 cm, Tab stops: Not at 6.03 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 171
Gambar 5.61 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa
Gaya gempa terhadap bangunan atas (Gba) :
Wba = 1086,91 ton
Gba = 0,14 . 1086,91
= 152,167 ton
Momen terhadap titik A = 6,575 . 152,167
= 1000,498 ton m
Gaya gempa terhadap pemisah gelagar (Gp1) :
Wp1 = 44,044 ton
Gp1 = 0,14 . 44,044
= 6,166 ton
Momen terhadap titik A = 6,5152 . 6,166
= 46,688 ton m
Gaya gempa terhadap kolom pilar (Gp2) :
Wp2 = 35,414 ton
Gp2 = 0,14 . 35,414
= 4,958 ton
Momen terhadap titik A = 2,55 . 4,958
= 12,643 ton m
Momen total terhadap titik A = 1000,498 + 46,688 + 12,643
6512,5
2550
Gba
Gp2
Gp1
A
6575
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 172
= 1059,829 ton m
4. Gaya akibat tekanan tanah aktif
Diketahui :
γ = 1,4720 ton/m3
ø = 3o
c = 0,03 kg/cm2 = 0,3 ton/m2
Gambar 5.62 Skema Tekanan Tanah Aktif Pada Pilar
Ka = tg2 (45 – 2φ )
= tg2 (45 – 23 )
= 0,9
Pa = ½ . γ . h2 . Ka
= ½ . 1,4720 . 12 . 0,9
= 0,662 ton
Besarnya momen terhadap titik A adalah :
M = Pa . y
= 0,662 .( 1/3 . 1 )
= 0,221 ton m
C. Kombinasi Pembebanan Pada Pilar
Kestabilan konstruksi harus ditinjau berdasarkan komposisi
pembebanan dan gaya yang mungkin akan bekerja. Tegangan atau
gaya yang digunakan dalam pemeriksaan kekuatan konstruksi yang
A
1m Pa
Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 3 + Numbering Style:1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 5.4 cm + Tab after: 6.03 cm +Indent at: 6.03 cm, Tab stops: Not at 6.03 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 1.59 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style:A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 2.86 cm + Tab after: 3.49 cm +Indent at: 3.49 cm, Tab stops: Not at 3.49 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 173
bersangkutan dikalikan terhadap tegangan ijin atau tegangan batas
yang telah ditentukan dalam persen pada tabel berikut :
Tabel 5.35 Kombinasi Pembebanan Pilar
Komb. Kombinasi Pembebanan dan Gaya Teg. dipakai
thd teg ijin
I M + (H+K) + Ta + Tu 100 %
II M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm 125 %
III Komb. I + Rm + Gg + A + SR + Tm + S 140 %
IV M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu 150 %
V M + Pl 130 %
VI M + (H+K) + Ta + S + Tb 150 %
Sumber : PPPJJR 1987
Dimana : A = beban angin
Ah = gaya akibat aliran dan hanyutan
Gg = gaya gesek pada tumpuan bergerak
Gh = gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi
(H+K) = beban hidup dan kejut
M = beban mati
Rm = gaya rem
S = gaya sentrifugal
SR = gaya akibat susut dan rangkak
Tm = gaya akibat perbedaan suhu
Ta = gaya tekanan tanah
Tb = gaya tumbuk pada pilar overpass
Tag = gaya tekanan tanah akibat gempa bumi
Tu = gaya angkat
Pl = gaya – gaya pada waktu pelaksanaan
Peninjauan dilakukan pada kombinasi I, II, III, IV, dan VI. Untuk
kombinasi beban V tidak dilakukan peninjauan, sebab dalam
perencanaan ini tidak diperhitungkan beban-beban selama
pelaksanaan.
Formatted: Indent: First line: 0 cm, Tabstops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 2.22 cm
Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 174
Tabel 5.36 Kombinasi Pembebanan I
Beban Gaya(ton) Momen (ton m) Jenis Bagian V H MV MH
M
Wp 230,716 - 461,432 - Wba 1086,91 - 2173,82 -
H+K Wl 398,712 - 797,424 - Ta - - 0,662 - 0,221 Tu - - - - -
Total 1716,338 0,662 3432,676 0,221 Tabel 5.37 Kombinasi Pembebanan II
Beban Gaya(ton) Momen (ton m) Jenis Bagian V H MV MH
M
Wp 230,716 - 461,432 - Wba 1086,91 - 2173,82 -
Ta - - 0,662 - 0,221 Ah - - - - - Gg - - 81,518 - 448,349 A - - - - - SR - - - - - Tm - - - - -
Total 1317,626 82,18 2635,252 448,57 Tabel 5.38 Kombinasi Pembebanan III
Beban Gaya(ton) Momen(ton m) V H MV MH
Komb. I 1716,338 0,662 3431,022 0,221 Rm - 19,936 - 187,088 Gg - 81,518 - 448,349 A - - - -
SR - - - - Tm - - - - S - - - -
Total 1716,338 102,116 3432,676 635,658 Tabel 5.39 Kombinasi Pembebanan IV
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 175
Beban Gaya(ton) Momen (ton m) Jenis Bagian V H MV MH
M
Wp 230,716 - 461,432 - Wba 1086,91 - 2173,82 -
Gh
Gba - 152,167 - 1000,498 Gp1 - 6,166 - 46,688 Gp2 - 4,958 - 12,643
Tag - - - - Gg - 81,518 - 448,349
Ahg - - - - Tu - - - -
Total 1317,626 244,809 2635,252 1508,178 Tabel 5.40 Kombinasi Pembebanan VI
Beban Gaya(ton) Momen (ton m) Jenis Bagian V H MV MH
M
Wp 230,716 - 461,432 - Wba 1086,91 - 2173,82 -
H+K Wl 398,712 - 797,424 - Ta - - 0,662 - 0,221 S - - - -
Tb - - - - Total 1716,338 0,662 3432,676 0,221
D. Kontrol Terhadap Kestabilan Pilar
Untuk memperoleh Kestabilan konstruksi diperlukan kontrol yang
menyatakan bahwa konstruksi tersebut stabil dan aman. Berikut ini
adalah kontrol yang ditinjau terhadap guling geser dan eksentrisitas.
• Tinjauan terhadap guling (Fg) = MHMV
∑∑ > n
• Tinjauan terhadap geser (Fq) = H
V∑
∑ δtan > n
• Tinjauan terhadap eksentrisitas (e) = 2B -
VMHMV
∑∑−∑ <
61 B
Dimana : Σ V = total gaya vertikal yang terjadi pada pilar
Σ V = total gaya horisontal yang terjadi pada pilar
Σ MV = total momen vertikal yang terjadi pada pilar
Formatted: Indent: Left: 1.59 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style:A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 2.86 cm + Tab after: 3.49 cm +Indent at: 3.49 cm, Tab stops: Not at 3.49 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.18 cm, Hanging: 3.55 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: -3.46 cm + Tab after: -2.83 cm + Indent at: -2.83 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 176
Σ MH = total momen horisontal yang terjadi pada pilar
B = lebar kaki pilar = 4 m
n = faktor aman = 1,5
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan I :
• Guling (Fg) = 0,221
3432,676 = 15532,471 > 1,5 ….aman
• Geser (Fq) = 0,662
3 tan 1716,338 0
= 135,875 > 1,5 ….aman
• Eksentrisitas (e) = 24 -
338,1716221,0676,3432 −
= 0,00013 <61 . 4 = 0,667…aman
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan II :
• Guling (Fg) = 448,57
2635,252 = 5,875 > 1,5 ….aman
• Geser (Fq) = 82,18
3 tan 1317,626 0
= 0,840 < 1,5 ….tidak aman
• Eksentrisitas (e) = 24 -
626,131757,448252,2635 −
= 0,340 <61 . 4 = 0,667…aman
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan III :
• Guling (Fg) = 635,658
3432,676 = 5,4 > 1,5 …. aman
• Geser (Fq) = 102,116
3 tan 1716,338 0
= 0,881 > 1,5 ….tidak aman
• Eksentrisitas (e) = 24 -
338,1716658,635676,3432 −
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.18 cm, Hanging: 3.55 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: -3.46 cm + Tab after: -2.83 cm + Indent at: -2.83 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.18 cm, Hanging: 3.55 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: -3.46 cm + Tab after: -2.83 cm + Indent at: -2.83 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.18 cm, Hanging: 3.55 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: -3.46 cm + Tab after: -2.83 cm + Indent at: -2.83 cm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 177
= 0,370 <61 . 4 = 0,667… aman
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan IV :
• Guling (Fg) = 1508,1782635,252 = 1,747 > 1,5 …. aman
• Geser (Fq) = 244,809
3 tan 1317,626 0
= 0,281 < 1,5 ….tidak aman
• Eksentrisitas (e) = 24 -
626,1317178,1508252,2635 −
= 1,145 >61 . 4 = 0,667…tidak aman
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan VI :
• Guling (Fg) = 0,221
3432,676 = 15532,471> 1,5 …. aman
• Geser (Fq) = 0,662
3 tan 1716,338 0
= 135,875 > 1,5 …. aman
• Eksentrisitas (e) = 24 -
338,1716221,0676,3432 −
= 0,00013 <61 . 4 = 0,667… aman
Berdasarkan tinjauan kestabilan terhadap beban kombinasi
dapat disimpulkan pilar tersebut aman terhadap guling, namun tidak
aman terhadap terhadap geser dan eksentrisitas . Tidak aman
terhadap geser disebabkan karena kondisi tanah yang jelek dengan
sudut geser 3o . Sebagai perkuatan untuk melawan gaya geser
digunakan pondasi tiang pancang. Sedangkan tidak aman terhadap
eksentrisitas disebabkan karena dimasukkannya beban kritis, dimana
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.18 cm, Hanging: 3.55 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: -3.46 cm + Tab after: -2.83 cm + Indent at: -2.83 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.18 cm, Hanging: 3.55 cm, Bulleted + Level: 1 + Aligned at: -3.46 cm + Tab after: -2.83 cm + Indent at: -2.83 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 178
terjadi gempa horisontal. Namun masih memenuhi syarat minimum
angka keamanan, karena lebih dari 1.
E. Tinjauan Stabilitas Pilar Terhadap Daya Dukung Tanah
Data tanah :
γ = 1,4720 ton/m3
ø = 3o
c = 0,03 kg/cm2 = 0,3 ton/m2
→ dari grafik faktor daya dukung terzaghi : Nc = 6 ; Nq = 1,67;
Nγ = 1,25
B = 4 m ; L = 8 m ; Df = 1 m
qult = α.c.Nc + β.γ.B.Nγ + γ.Df.Nq ………Ir.Sarjono, Pondasi Tiang Pancang, 1997, Hal 36
Dimana :
α = 1,0 – 0,3. LB
= 1,0 – 0,3 . 84
= 0,85
β = 0,5 – 0,3. LB
= 0,5 – 0,3. 84
= 0,35
qult = α.c.Nc + β.γ.B.Nγ + γ.Df.Nq
= 0,85.0,3.6 + 0,27.1,472.4.1,25 + 1,472.1.1,67
= 5,975 ton/m2
qsafe = Fk
qult
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 1.59 cm, First line: 0 cm, Numbered + Level: 1 + Numbering Style:A, B, C, … + Start at: 1 + Alignment: Left +Aligned at: 2.86 cm + Tab after: 3.49 cm +Indent at: 3.49 cm, Tab stops: Not at 3.49 cm
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Field Code Changed
Formatted: Italian (Italy)
Field Code Changed
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Field Code Changed
Formatted: Italian (Italy)
Field Code Changed
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 179
= 5,1
975,5 = 3,983 ton/m2
qmax = LBV.
∑ (1+Be.6 )
qmax = LBV.
∑ (1-Be.6 )
Dari kombinasi pembebanan di atas diambil kombinasi IV :
ΣV = 1317,626 ton
e = 1,145
qmax = 8.4626,1317 (1+
4145,1.6 )
= 111,895 ton/m2
qmin = 8.4626,1317 (1-
4145,1.6 )
= -29,544 ton/m2
Tabel 5.41 Tinjauan Stabilitas Pilar Terhadap Daya Dukung Tanah
Komb ΣV e q safe q maks q min kestabilan I 1716.338 0.00013 3.9830 53.6460 53.6251 tidak aman II 1317.626 0.3400 4.9788 62.1755 20.1761 tidak aman III 1716.338 0.3700 5.5762 83.4033 23.8678 tidak aman IV 1317.626 1.1450 5.9745 111.8953 -29.5436 tidak aman VI 1716.338 0.00013 5.9745 53.6460 53.6251 tidak aman
Dari hasil kombinasi di atas konstruksi tidak stabil terhadap daya
dukung tanah (qsafe > qmax). Untuk itu pilar diperkuat dengan pondasi
dalam berupa tiang pancang.
V.2.1.2. Penulangan pilar
A. Penulangan Kepala Pilar
Gaya yang bekerja pada kepala pilar bekerja secara
horisontal dan vertikal. Untuk perencanaannya perlu diperhitungkan
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 14 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt, Spanish(International Sort)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 180
adanya tulangan tarik dan tekan pada kepala pilar. Gaya-gaya yang
bekerja pada kepala pilar dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 5.63 Tampak Depan Distribusi Beban Pada kepala Pilar
Gambar 5.64 Tampak Samping Distribusi Beban Pada kepala
Pilar Untuk Satu Arah
Penulangan direncanakan dengan mutu beton (f’c) = 40 Mpa
dan mutu baja (fy) = 400 Mpa, sedangkan dalam perhitungan gaya
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 181
yang bekerja, kepala pilar dibagi menjadi dua yaitu : head wall dan
pier head.
a. Head Wall
Gambar 5.65 Distribusi Beban Pada Head Wall
- Gaya rem dan traksi (Rm) = 19,936 ton
Momen terhadap titik B (MRm) = 19,936 . 3,875
= 77,252 ton m
- Gaya gempa terhadap bangunan atas (Gba)= 152,167 ton
Momen terhadap titik B (MGba) = 152,167.1,075
= 163,580 ton m
Mu = 77,252 + 163,580
= 241,332 ton m
Untuk per meter Mu = 8
241,332 = 30,167 ton m
Untuk perencanaan tulangan diketahui :
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 3.52 cm, Hanging: 0.8 cm, Bulleted + Level: 2 + Aligned at: 4.13cm + Tab after: 4.76 cm + Indent at: 4.76cm, Tab stops: Not at 4.76 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 3.52 cm, Hanging: 0.8 cm, Bulleted + Level: 2 + Aligned at: 4.13cm + Tab after: 4.76 cm + Indent at: 4.76cm, Tab stops: Not at 4.76 cm
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 182
Mu = 30,167 ton m
b = 1000 mm
h = 600 mm
p = 50 mm
f’c = 40 Mpa
fy = 400 Mpa
Ø tul utama = 19 mm
d = h – p - ½ D tul. utama
= 600 – 50 – ½ . 19
= 540,5 mm
RI = 0,85 f’c = 0,85 . 40 = 34 Mpa
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (40-30)
= 0,77
Mn = 8,0
Mu = 8,0
167,30 = 37,709 ton m
= 377,09 KN m
k = 2.dbMn = 2
6
540,5.100010.09,377 = 1,2932
ρmax = fy+600
450*1β x fyRl =
400600450*77,0
+x
40034 = 0,0295
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
diambil k max = 9,7462
k min = 1,3711……tabel A-31 SBB,Istimawan
Dipohusodo,hal. 494.
Didapatkan k < k min, sehingga digunakan ρmin = 0,0035
As = ρ . b . d
= 0,0035 . 1000. 540,5
= 1891,75 mm2
Digunakan tulangan utama D 19 - 150 (As = 1890,2 mm2)
Tulangan bagi = 20 % dari luas tulangan utama
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 183
diperlukan
= 0,2 . 1891,75
= 378,35 mm2
Digunakan tulangan D13-350 (As = 379,2 mm2)
b. Pier Head
Penulangan pada konsol pendek :
Gambar 5.66 Distribusi Beban Pada Pier Head
Vu = 14,5
K)(H Wba ++
= 14,5
98,7123 543,455 +
= 64,977 ton
W1 = 0,3 . 0,7 . 1 . 2,5
= 0,525 ton
W2 = 0,5 . 0,3 . 0,7 . 1 . 2,5
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 184
= 0,2625 ton
Momen terhadap pot I-I :
Mu = 64,977 . 0,3 + 0,525 . 0,15 + 0,2625 . 0,1
= 19,5981 ton m
= 195,981 KN m
Vn = φ
Vu = 6,0
977,64 = 108,295 ton
Menentukan luas tulangan geser friksi :
Hubungan kolom dengan konsol monolit,beton normal, maka
µ = 1,4
Avf = µ.fy
Vn = 4,1.40010.295,108 4
= 1933,84 mm2
Hubungan kolom dengan konsol nonmonolit, maka µ = 1
Avf = µ.fy
Vn = 1.40010.295,108 4
= 2707,375 mm2
Dipakai nilai yang besar Avf = 2707,375 mm2
Menentukan luas tulangan lentur :
Nu = 14,5
Gg Rm + = 14,5
81,518 19,936 + = 6,997 ton
Af = afy
Mu..85,0
= 300.400.85,010.981,195 6
= 1921,382 mm2
An = fy
Nu.φ
= 400.6,010.977,6 4
= 290,708 mm2
Menentukan tulangan pokok As :
Tulangan utama total As adalah nilai yang terbesar dari :
a) As = Af + An = 1921,382 + 290,708 = 2212,09 mm2
b) As = ⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ + AnAvf
3.2 = ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ + 708,290
3375,2707.2
= 2095,625 mm2
Dipakai nilai yang besar As = 2212,09 mm2
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Numbered + Level: 1 +Numbering Style: a, b, c, … + Start at: 1 +Alignment: Left + Aligned at: 2.92 cm + Tabafter: 3.55 cm + Indent at: 3.55 cm
Formatted: Lowered by 14 pt
Formatted: Lowered by 14 pt
Formatted: Indent: Left: 2.92 cm
Formatted: Not Superscript/ Subscript
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 185
Ah = ½ (As – An) = ½ (2212,09 – 290,708 )
= 960,691 mm2
Menentukan diameter tulangan :
As = 2212,09 mm2, digunakan D19-100 (As = 2835,3 mm2 )
Ah = 960,691 mm2, digunakan 8 D13 ( As = 1061,8 mm2 )
Penulangan akibat gaya vertikal :
Gaya-gaya vertikal yang bekerja pada pier head adalah :
• Beban mati bangunan atas = 1086,91 ton
• Beban hidup dan kejut = 398,712 ton +
Total = 1485,622 ton
• Beban merata : berat pier head = 2,025.0,6.1.2,5 = 3,038 t/m
berat sendiri = 5,14
825,55153,30 + = 5,930 t/m
q total = 3,038 + 5,930 = 8,968 ton/m
Konstruksi dianggap sebagai balok kantilever
Gambar 5.67 Distribusi Beban Vertikal Bagian Kantilever Pada Pier Head
Momen vertikal yang terjadi :
Besarnya Pv = 81 . 1485,622
= 185,703 ton
M = ½ . q . l2 + Pv ( 0,1 + 1,9 + 3,7 + 5,5 )
= ½ .8,968 .6,452 +185,703 ( 0,1 + 1,9 + 3,7 + 5,5 )
= 186,546 + 2079,874
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.88 cm, Bulleted +Level: 3 + Aligned at: 5.71 cm + Tab after: 6.35 cm + Indent at: 6.35 cm, Tab stops: Notat 6.35 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.98 cm, Bulleted +Level: 1 + Aligned at: 4.15 cm + Tab after: 4.79 cm + Indent at: 4.79 cm, Tab stops: Notat 4.79 cm
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 186
= 2266,42 ton m
= 22664,2 KN m
Perencanaan tulangan tarik 4 lapis diketahui :
Mu = 22664,2 KNm
b = 1600 mm
h = 1400 mm
Ø tul utama = 32 mm
jarak antar lapis = 25 mm
d = 1400 – 50 – 19 - ½.( 4.32 + 25.3 )
= 1229,5 mm
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (40-30)
= 0,77
Mn = 8,0
Mu = 8,0
22664,2 = 28330,25 KNm
ρb = fy
fc 85,0'..1β xfy+600
600
= 400
85,0.40.77,0 x400600
600+
= 0,03927
ρmaks = 0,75 . ρb
= 0,75 . 0,03927
= 0,02945
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan
dengan tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-
kira 0,75 ρb
ρ = k . ρb
= 0,75 . 0,03927
= 0,02945
Agar bersifat daktil, syarat ( ρ1 ≤ ρ maks )
As1 = ρ . b . d
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 187
= 0,02945 . 1600 . 1229,5
= 57934,04 mm2
T1 = As1 . fy
= 57934,04 . 400
= 23173616 N
a1 = bfc
T'..85,0
1
= 1600.40.85,0
23173616
= 425,986 mm
Z = d – 0,5 a1
= 1229,5 – 0,5 . 425,986
= 1016,507 mm
Mr1 = T1 . Z
= 23173616 . 1016,507
= 23556142879,312 Nmm
= 23556,143 KNm
Mmax = 28330,25 KNm
Karena Mmax > Mr1, maka dibutuhkan tulangan rangkap :
∆ M = Mmax – Mr1
= 28330,25 - 23556,143
= 4774,107 KNm
d’ = 50 + 19 + ½.( 4.32 + 25.3 )
= 170,5 mm
As2 = )'( ddfy
M−
∆
= )5,1705,1229(400
10.107,4774 6
−
= 11270,317 mm2
Digunakan tulangan tekan 16 D32 (As = 12868,8 mm2)
As = As1 + As2
= 57934,04 + 11270,317
= 69204,357 mm2
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 188
Digunakan tulangan tarik 88 D32( As = 70778,41mm2 )
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 40 Mpa => β1 = 0,77
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (As’) = 16 D32 = 12868,8 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 88 D32 = 70778,41 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0
(0,85*40*1600*0,77) c2 + (600*12868,8–70778,41*400) c
– 600*170,5*12868,8 = 0
41888 c2 - 27550084 c – 1316478240 = 0
Dengan rumus abc didapat c = 702,45 mm
a = 0,85 * c = 0,85 * 702,45 = 597,0825 mm
fs’ = cdc )'( − * (600)
= 45,702
)5,17045,702( − * (600)
= 454,3669 N
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a=0,85*40*1600*597,0825 = 19106,640 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 12868,8 * 454,3669 = 5847,763 kN
NTARIK = As * 400 = 70778,41 * 400 = 28311,364 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 19106,640 * (1229,5– ½*597,0825) = 17787,493 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 189
= 5847,763 * (1229,5– 170,5) = 6192,781 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 17787,493 + 6192,781 = 23980,274 kNm
Mu = 0,85 * Mn = 0,85 * 23980,274 = 20383,2329 kNm
= 23383,2329 kNm < Mu terjadi 22664,2 KNm......aman.
Cek Tulangan Geser :
Tulangan geser yang terpasang D19 – 100
D maks = q. l + 4.Pv
= 8,968 . 6,45 + 4 . 185,703
= 800,656 ton
= 8006,56 KN
Vu = 8006,56 KN
Vn = 6,056,8006 = 13344,267 KN
Vc = 0,17 . 'fc . bw . d
= 2115,083 KN
Vc.φ = 0,6 . 2115,083 = 1269,0498 KN
Vu > Vc.φ (perlu tulangan geser)
s = 100 mm
Av = dfy
sVcVn.
.)( −
= 5,1229.400
100.10.)083,2115 13344,267( 3−
= 2283,283 mm2
Sengkang terpasang D19 – 100 (As = 2835,3 mm2 )
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 5 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 15 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 190
Gambar 5.68 Penulangan Kepala Pilar
B. Penulangan Badan Pilar (Pier Column) Tabel 5.42 Kombinasi Pembebanan Pada Kolom Pilar
Sebagai perencanaan digunakan kombinasi VI :
Gambar 5.69 Tinjauan Gaya Pada Badan Pilar
φ = 0,65
h ekivalen untuk bagian lingkaran = 0,88 . 1,6 = 1,408 m
h total = 1,6 + 1,408 = 3,008 m
kombinasi PV PH MV MH MV+MH I 1603,863 0 3047,2108 0 3047,2108II 1205,151 81,518 2329,5292 366,831 2696,3602III 1205,151 91,486 2329,5292 837,828 3167,3572IV 1205,151 244,809 2329,5292 1256,837 3586,3662VI 1603,863 0 3047,2108 0 3047,2108
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Font: Bold, Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Left, None, Indent: Left: 2.12 cm,Line spacing: single
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 191
Ag = ( 1,6. 3,008 ) = 4,8128 m2 = 4,8128 . 10 6 mm2
et = PuMu =
1603,8633586,3662 = 2,236 m = 2236 mm
het =
30082236 = 0,7434
cfAgPu
'.81,0..φ=
35.81,0.10.8128,4.65,010.863,16036
4
= 0,1808
cfAgPu
'.81,0..φ.
het = 0,1808. 0,7434 = 0,1344
hd ' =
300850 = 0,0166, digunakan 0,1
Dari grafik 6.2.d pada GTPBB hal 92, didapat : β = 1,33
r = 0,01
ρ = β . r = 1,33 . 0,01 = 0,0133
minρ = 0,0035
makρ = 0,0271
As = ρ . Ag = 0,0133 . 4,8128 . 10 6 = 64010,24 mm2
Tiap sisinya = 0,25. 64010,24 = 16002,56 mm 2
57 D19 (As = 16159,5mm2), karena jarak antar tulangan terlalu
padat, tulangan dibuat 2 lapis.
Perencanaan tulangan geser :
Vu = 5,14863,1603 = 110,6112 ton = 1106,112 KN
Vn = KN1843,526,0
1106,112=
d = 1600 – 50 – ½ .19 – 13
= 1527,5 mm
Vc = 0,17 . cf ' . 1000 . 624,5
= 2458,012 KN
32 . cf ' .bw . d = 3694,591 KN
Formatted ... [1]
Formatted ... [2]
Formatted ... [3]
Formatted ... [4]
Formatted ... [5]
Formatted ... [6]
Formatted ... [7]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted ... [8]
Formatted ... [9]
Formatted ... [10]
Formatted ... [11]
Formatted ... [12]
Formatted ... [13]
Formatted ... [14]
Formatted ... [15]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted ... [16]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted ... [17]
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 192
(Vn-Vc) ≤ .'.32 cf .bw . d
-614,492 < 9639,265
(penampang cukup)
Vc.φ = 0,6 . 2458,012 = 1474,8072 KN
Vu < Vc.φ (tidak perlu tulangan geser)
Dipergunakan sengkang praktis D13 – 200(As = 663,7 mm2)
Gambar 5.70 Penulangan Badan Pilar
C. Perhitungan Pondasi Tiang Pancang
Berdasarkan hasil penyelidikan tanah di daerah kawasan
Bandara A. Yani, dapat diketahui bahwa lapiasan tanah keras
didapatkan pada kedalaman – 40,00 m. Sesuai dengan kondisi
yang ada maka digunakan tiang pancang yang perhitungan
kekuatannya didasarkan pada gabungan antara tahanan konus (cone
resistance) dan friksi pada dinding tiang pancang (total friction).
Untuk mendapatkan kekuatan friksi yang maksimum dari tanah
yang lunak, maka diperlukan tiang pancang berdiameter besar.
Direncanakan tiang pancang pada jalan layang ini
menggunakan jenis pancang bulat dengan diameter 50 cm.
Luas tiang pancang ( A ) = 0,25. π. D2
= 0,25 . 3,14 . 502
= 1962,5 cm2
Berat tiang pancang ( W pile) = ( 0,19625 .2,5 ) . 40
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Spanish (International Sort)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Spanish (International Sort)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Spanish (International Sort)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Spanish (International Sort)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Left, None, Indent: Left: 0 cm,Line spacing: single, Tab stops: 3.92 cm, Left
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, First line: 1.27 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Not Superscript/ Subscript
Formatted: Font: Italic
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 193
= 19,625 ton
Keliling tiang pancang (Θ) = π . D
= 3,14 . 50
= 157 cm
Data tanah yang didapat dari hasil penyelidikan tanah pada
kedalaman – 40 m :
- Cone resistance (qc) = 50 kg/cm2
- Total friction ( TF ) = 787,5 kg / cm2
Kekuatan tanah
Bogeman
P safe = 3. cc Aq
+5.ΘTF =
35,1962.50 +
5157.5,787
= 57435,833 kg = 57,435 ton
P ult = P safe - W pile
= 57,435 – 14,718
= 42,717 ton
Meyerhoff
Pult = (40 . Nb . Ab) + (0,2 . N(
. As)
Pult = Daya dukung batas pondasi (ton)
Nb = Nilai N-SPT pada elevasi dasar tiang
Ab = Luas penampang dasar tiang (m2)
N(
= Nilai N-SPT rata-rata
As = Luas selimut tiang (m2)
N(
= 2
21 NN(
+ →N(
2
N(
2 = nilai rata-rata N,4D keatas dari ujung tiang
= (41 + 37 + 37 + 37 )/4 = 38
N(
= 2
3841+ = 39,5
Pult = (40 . 41 . 0,19625) + (0,2 . 39,5. 62,8)
= 817,97 ton
Formatted: Indent: Left: 2.96 cm, Tab stops: 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted +Level: 3 + Aligned at: 6.14 cm + Tab after: 6.77 cm + Indent at: 6.77 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 8.25 cm, Left + Not at 2.22cm + 6.77 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.96 cm, Tab stops: 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted +Level: 3 + Aligned at: 6.14 cm + Tab after: 6.77 cm + Indent at: 6.77 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + Not at 2.22 cm + 6.77 cm
Formatted: Indent: Left: 3.6 cm, Tab stops: 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm
Formatted: Font: Italic
Formatted: Subscript
Formatted: Font: Italic
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted +Level: 3 + Aligned at: 6.35 cm + Tab after: 6.98 cm + Indent at: 6.98 cm, Tab stops: Notat 2.22 cm + 6.98 cm
Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops:Not at 2.22 cm
Formatted: Underline
Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: 4.44 cm, Left + 4.87 cm, Left + Not at 2.22cm
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Lowered by 3 pt
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Lowered by 12 pt
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 194
Pall = Fk
Pult = 3
817,97 = 272,657 ton
Jarak antar tiang pancang ( S )
Persyaratan jarak antar tiang ditentukan sebagai berikut :
- perumusan dari Uniform Building Code- AASHO
syarat : s ≤ 2...57,1
−+ nmnmD
dimana : D = diameter tiang pancang
m = jumlah baris
n = jumlah tiang dalam 1 baris
s ≤ 2484.8.50.57,1
−+
s ≤ 251,2 cm
- perumusan dari Dirjen Bina Marga Departemen
Pekerjaan Umum
s = 2,5 D ~ 3 D
= 2,5.50 ~ 3.50
= 125 ~ 150
- perumusan mutlak dari Dirjen Bina Marga
Departemen Pekerjaan Umum apabila diameter terlalu
kecil atau terlalu besar
s min = 60 cm
s maks = 200 cm
dalam perencanaan pondasi, diasumsikan bahwa pile cap dan
poer merupakan satu kesatuan sehingga ukuran pile cap
diusahakan sama atau lebih kecil daripada ukuran poer pada
pilar, yaitu 4,00 x 8,00 m.
sesuai dengan ukuran poer tersebut maka dapat ditentukan
komposisi dari pile group sebagai berikut :
→ s = 1,5 m untuk arah x dan y
→ jumlah tiang pancang adalah 5 baris x 3 tiang = 15 tiang
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted +Level: 4 + Aligned at: 8.25 cm + Tab after: 8.89 cm + Indent at: 8.89 cm, Tab stops: Notat 8.89 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 195
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 196
Gambar 5.71 Reaksi Tiang Pancang
Efisiensi kelompok tiang pancang ( Eff ):
Eff = 1 - 090θ .
⎩⎨⎧
⎭⎬⎫−+−
nmnmmn
.)1()1( …..rumus Converse Labarre
Ө = arc tan SD = arc tan
15050 = 18,435 0
= 1 - 0
0
90435,18 .
⎩⎨⎧
⎭⎬⎫−+−
3.53)15(5)13(
= 0,7
Daya dukung kelompok tiang :
P ijin = P ult x efisiensi x jumlah tiang
= 272,657. 0,7 . 15
= 2862,899 ton
Syarat P ijin > P total Tabel 5.43 Kombinasi Daya Dukung Kelompok Tiang
Daya dukung tiang pancang terhadap beban luar :
Beban luar yang bekerja pada tiang pancang adalah gaya vertikal
atau horisontal dan momen. Dalam konstruksi jalan layang ini
momen yang ada hanya bekerja dalam satu arah saja. Karena hal
tersebut maka tiang pancang memerlukan daya dukung untuk
melawan.
Contoh perhitungan kombinasi I :
Kombinasi P ijin (ton) P total (ton) kestabilan
I 2862,899 1716,338 Aman
II 3578,6238 1317,626 Aman
III 4008,0586 1716,338 Aman
IV 4294,3485 1317,626 Aman
VI 4294,3485 1716,338 Aman
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Underline, Spanish (InternationalSort)
Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 3.81cmFormatted: Font: (Default) Arial, 9 pt
Formatted: Underline
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 197
P = nV +
∑ 2..
xnyxM
Dimana :
V = beban vertikal maksimum = 1716,338 ton
M = momen maksimum yang bekerja arah melintang =
0,221 ton m
x = lengan arah x maksimum = 1,5 m
n = jumlah tiang pancang = 15 buah
ny = jumlah tiang dalam 1 baris ( arah y ) = 5 buah
Σ x2 = 5 . ( 2 . 1,52 ) = 22,5 m2
P = 15
1716,338 +5,22.5
5,1.221,0
= 114,4253 + 0,00295
P maks = 114,4225 ton < P ult = 0,7. 272,657= 190,86 ton …aman
P min = 114,4196 ton < P ult = 0,7. 272,657= 190,86 ton…aman
Tabel 5.44 Kombinasi Daya Dukung Tiang Pancang Terhadap Beban Luar
komb V M P maks P min P ult kestabilanI 1716,338 0,221 114,4255 114,4196 190,86 aman II 1317,626 448,57 93,8227 81,8608 238,575 aman III 1716,338 635,658 122,8980 105,9471 267,204 aman IV 1317,626 1508,178 107,9508 67,7327 286,29 aman VI 1716,338 0,221 114,4255 114,4196 286,29 aman
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, Left + Not at 2.22cm
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Underline, Swedish (Sweden)
Formatted: No underline
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, Left + Not at 2.22cmFormatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, Left + 4.66 cm, Left+ Not at 2.22 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Lowered by 14 pt
Formatted: Underline
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 0.63 cm, Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 3.17cm + 4.02 cm
Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt
Formatted Table
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 198
Gaya horisontal pada tiang pancang :
Gambar 5.72 Gaya Horisontal Tiang Pancang Data pondasi tiang pancang :
B = lebar poer yang menerima beban horisontal = 8 m
La = Kedalaman poer = -1,0 m
Lp = panjang tiang pancang yang masuk ke tanah = 40 m
Panjang jepitan pada tiang pancang :
Formatted: Underline, Swedish (Sweden)
Formatted: Underline, Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22cm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 199
Ld = 31 Lp =
31 . 40 = 13,333 m
LH = La + Ld = 1,00 + 13,333 = 14,333 m
L1 = 13,666 m
L2 = 11,11 m
L3 = 7,777 m
L4 = 5,555 m
L5 = 2,222 m
Pada kedalaman – 5,00 m :
Ø 1 = 30
γ1 = 1,4720 gr/cm3
Kp1 = tg2 ( 45 + 2φ ) = tg2 ( 45 +
23 )
= 1,11
Pada kedalaman – 10,50 m :
Ø 3 = 30
γ2 = 1,6199 gr/cm3
Kp2 = tg2 ( 45 + 2φ ) = tg2 ( 45 +
23 )
= 1,11
Perhitungan diagram tekanan tanah pasif :
BC = ( Kp1.γ1.1) . B = ( 1,11.1,4720.1 ).8 = 13,0712 ton/m2
DE = (Kp1.γ1.4,333).B = (1,11.1,4720.4,333).8 =56,6382ton/m2
FG = (Kp1.γ1.7,666).B =(1,11.1,4720.7,666).8 =100,2050ton/m2
HI = (Kp2.γ2. 10,999).B =(1,11.1,6199.10,999).8 =158,2174ton/m2
JK = (Kp2.γ2.14,333).B =(1,11.1,6199. 14,333).8 =206,1761ton/m2
Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja :
Titik A = 0 ton / m2
BC = 13,0712 ton/m2
DE’ = ¾ . DE = ¾ . 56,6382 = 42,4787 ton/m2
FG’ = ½ . FG = ½ . 100,2050 = 50,1025 ton/m2
HI’ = ¼. HI = ¼. 158,217 = 39,5543 ton/m2
Titik J = 0 ton/m2
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort),Subscript
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops:Not at 2.22 cm
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden), Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden), Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 200
Resultan tekanan tanah pasif
P1 = ½ . 1,0 . 13,0712 = 6,5356 ton
P2 = ½ . 3,333 .( 13,0712 + 42,4787) = 92,5739 ton
P3 = ½ . 3,333 .(42,4787 + 50,1025 ) = 154,2866 ton
P4 = ½ . 3,333.( 50,1025 +39,5543) = 149,4131 ton
P5 = ½ . 3,333 . 39,5543 = 65,9172 ton +
Σ P = 468,7264 ton
Titik tangkap resultan tekanan tanah pasif :
Σ P . Lz = P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5
= 6,5356 . 13,666+ 92,5739. 11,11 + 154,2866. 7,777
+ 149,4131 . 5,555 + 65,9172. 2,222
= 3294,1562 ton m
Lz = 3294,1562 / 468,7264
= 7,0279 m
Gaya horisontal maksimal yang dapat ditahan tekanan tanah pasif :
Σ Ms = 0
H’. ( LH + Lz ) = Σ P . 2 ( Lz )
H’. (14,333 + 7,0279 ) = 479,68 . 2. 6,6785
H’ = 21,3609
6407,0858 = 299,9445 ton >H yang terjadi = 244,809 ton
....aman
Tiang pancang cukup aman menahan gaya horisontal yang terjadi.
D. Penulangan Kaki Pilar ( Pier Footing )
Kaki pilar (pier footing) dalam konstruksi ini berfungsi sebagai pile
cap. Dalam penulangan pier footing, yang perlu diperhatikan adalah
beban atau gaya yang bekerja pada footing tersebut.
Penulangan arah y :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 201
Gambar 5.73 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Pilar arah y
w1 = ½ . 2,4. 0,4 .1. 2,5 = 1,2 ton
w2 = 2,4 . 0,6 .1. 2,5 = 3,6 ton
wt = ½ . 2,4. 0,4 .1. 1,8 = 0,864 ton
P = 114,4255 ton
Momen yang terjadi di titik a – a :
Ma-a = 1,2 .0,8 + 3,6. 1,2 + 0,864 . 1,6 -114,4255.1,4
= -153,5333 tm
Da-a = 1,2 + 3,6 + 0,864 -114,4255
= -108,9855 ton
Untuk perencanaan tulangan diketahui :
Mu = 153,5333 ton m
b = 1000 mm
h = 1000 mm
p = 50 mm
f’c = 35 Mpa
fy = 400 Mpa
Ø tul utama = 25 mm
d = h – p - ½ D tul. utama
= 1000 – 50 – ½ . 32
= 934 mm
RI = 0,85 f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (35-30)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 202
= 0,81
Mn = 8,0
Mu = 8,0
153,5333 = 191,9166 ton m
= 1919,166 KN m
ρb = fy
fc 85,0'..1β xfy+600
600
= 400
85,0.35.81,0 x400600
600+
= 0,036146
ρmaks = 0,75 . ρb
= 0,75 . 0,036146
= 0,0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan dengan
tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-kira 0,1 ρb
ρ = k . ρb
= 0,1 . 0,036146
= 0,0036146
Agar bersifat daktil, syarat ( ρ1 ≤ ρ maks ) = 0,0036146 < 0,0271
As1 = ρ . b . d
= 0,0036146. 1000 . 934
= 3376,0364 mm2
T1 = As1 . fy
= 3376,0364 . 400
= 1350414,56 N
a1 = bfc
T'..85,0
1
= 1000.35.85,0
1350414,56
= 45,3921 mm
Z = d – 0,5 a1
= 934 – 0,5 . 45,3921
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 203
= 911,30395 mm
Mr1 = T1 . Z
= 1350414,56 . 911,30395
= 1230638122,665512 Nmm
= 1230,6381 KNm
Mmax = 1919,166 KNm
∆ M = Mmax – Mr1
= 1919,166 – 1230,6381
= 688,5279 KNm
d’ = 50 + ½.32
= 66 mm
As2 = )'( ddfy
M−
∆
= )66934(400
10.5279,688 6
−
= 1983,0873 mm2
Digunakan tulangan tekan D32 - 300 (As = 2680,8 mm2)
As = As1 + As2
= 3376,0364 + 1983,0873
= 5359,1237 mm2
Digunakan tulangan tarik D32 – 150 ( As = 5361,7 mm2 )
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0,81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (As’) = D32 - 300 = 2680,8 mm2
- Tulangan Tarik (As) = D32 - 150 = 5361,7 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 204
(0,85*35*1000*0,81) c2 + (600*2680,8–5361,7*400) c
– 600*66*2680,8 = 0
24097,5 c2 – 536200 c – 106159680 = 0
Dengan rumus abc didapat c = 78,425 mm
a = 0,85 * c = 0,85 * 78,425 = 66,661 mm
fs’ = cdc )'( − *600
= 95,0589 N
NDESAK1 = 0,85*f’c*b*a = 0,85*35*1000*66,661 = 1983,164 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 2680,8 * 529,336 = 1419,043 kN
NTARIK = As * 400 = 5361,7 * 400 = 2144,680 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 1983,164 * (934 – ½*66,661) = 1786,175 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= 95,0589 * ( 934 – 66) = 82,511 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 1786,175 + 82,511 = 1868,511 kNm
Mu = 0,85 * Mn = 0,85 * 1868,511 = 1588,2344 kNm
= 1588,2344 kNm > Mu terjadi 1535,333 kNm......aman.
Perencanaan tulangan samping :
Tulangan samping dibutuhkan adalah 10 % dari luas tulangan tarik
( PBI 1971 9.3.(5) hal 92)
As = 0,1 . 2196,425 = 219,6425 mm2
Digunakan tulangan samping utama 3 D13 ( As = 398,2 mm2 )
Penulangan arah x :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 205
Gambar 5.74 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Pilar arah x
w1 = ½ . 1,2. 0,4 .1. 2,5 = 0,6 ton
w2 = 1,2 . 0,6 .1. 2,5 = 1,8 ton
wt = ½ . 1,2. 0,4 .1. 1,8 = 0,432 ton
P = 114,4255 ton
Momen yang terjadi dititik a – a :
Ma-a = 0,6 .0,4 + 1,8. 0,6 + 0,432 . 0,8 -114,4255.0,7
= -78,4323 ton m
Da-a = 0,6 + 1,8 + 0,432 -114,4255
= -111,5935 ton
Untuk perencanaan tulangan diketahui :
Mu = 78,4323 ton m
b = 1000 mm
h = 1000 mm
p = 50 mm
f’c = 35 Mpa
fy = 400 Mpa
Ø tul utama = 25 mm
d = h – p - ½ D tul. Utama
= 1000 – 50 - ½ . 25
= 937,5 mm
RI = 0,85 f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (35-30)
= 0,81
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 206
Mn = 8,0
Mu = 8,0
78,4323 = 98,0404 ton m
= 980,404 KN m
ρb = fy
fc 85,0'..1β xfy+600
600
= 400
85,0.35.81,0 x400600
600+
= 0,036146
ρmaks = 0,75 . ρb
= 0,75 . 0,036146
= 0,0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan dengan
tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-kira 0,05 ρb
ρ = k . ρb
= 0,05 . 0,036146
= 0,0018073
Agar bersifat daktil, syarat ( ρ1 ≤ ρ maks ) = 0,0018073 < 0,0271
As1 = ρ . b . d
= 0,0018073 . 1000 . 937,5
= 1694,34375 mm2
T1 = As1 . fy
= 1694,34375 . 400
= 677737,5 N
a1 = bfc
T'..85,0
1
= 1000.35.85,0
677737,5
= 22,7811 mm
Z = d – 0,5 a1
= 937,5 – 0,5 . 22,7811
= 926,10945 mm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 207
Mr1 = T1 . Z
= 677737,5 . 926,10945
= 627659103,369375 Nmm
= 627,6591 KNm
Mmax = 1919,166 KNm
∆ M = Mmax – Mr1
= 980,404 – 627,6591
= 352,7449 KNm
d’ = 50 + ½.25
= 62,5 mm
As’ = )'( ddfy
M−
∆
= )5,625,937(400
10.7449,352 6
−
= 1007,8426 mm2
Digunakan tulangan tekan D25 - 300 (As’ = 1636,2 mm2)
As = As1 + As’
= 1694,34375 + 1007,8426
= 2702,18635 mm2
Digunakan tulangan tarik D25 – 150 ( As = 3272,5 mm2 )
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0,81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (As’) = D25 - 300 = 1636,2 mm2
- Tulangan Tarik (As) = D25 - 150 = 3272,5 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0
(0,85*35*1000*0,81) c2 + (600*1636,2–3272,5*400) c
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 208
– 600*62,5*1636,2 = 0
24097,5 c2 – 327280 c – 61357500 = 0
Dengan rumus abc didapat c = 57,7057 mm
a = 0,85 * c = 0,85 * 57,7057 = 49,0498 mm
fs’ = cdc )'( − *600 = -49,8491 N
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a =0,85*35*1000*49,0498 = 1459,231 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 1636,2 * -49,8491 = -81,563 kN
NTARIK = As * 400 = 3272,5 * 400 = 1309 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 1459,231 * (937,5 – ½*49,0498) = 1332,241 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= -81,563 * ( 937,5 – 62,5) = -71,367 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 1332,241 - 71,367 = 1260,874 kNm
Mu = 0.85 * Mn = 0,85 * 1260,874 = 1071,7429 kNm
= 1071,7429 kNm > Mu terjadi 784,323 kNm......aman.
Perencanaan tulangan samping :
Tulangan samping dibutuhkan adalah 10 % dari luas tulangan tarik
( PBI 1971 9.3.(5) hal 92)
As = 0,1 . 2702,18635 = 270,2186 mm2
Digunakan tulangan samping utama 3 D13 ( As = 398,2 mm2 )
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 209
Gambar 5.75 Penulangan Kaki Pilar
E. Penulangan Tiang Pancang
Tiang pancang yang digunakan pada pilar menggunakan beton
bertulang dengan data sebagai berikut :
a. Diameter tiang pancang : 50 cm
b. Panjang tiang : 40 m
c. Mutu beton (f’c) : 50 Mpa
d. Mutu baja ( fy ) : 400 Mpa
Berdasarkan cara pengangkatan untuk pengangkutan :
Cara pengangkatan diakukan per segmen = 6 m.
Gambar 5.76 Penulangan Berdasarkan Pengangkatan Luas penampang (A) = ¼ . π . 0,52
= 0,1963 m2
Berat tiang (q) = A . γ beton
= 0,1963 . 2,5
= 0,4908 ton/m
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 210
Perhitungan momen :
M1 = ½ . q . a2
M2 = { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a2 }
M1 = M2
½ . q . a2 = { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a2 }
4a2 + 4aL – L2 = 0
a = 0,209 L
= 0,209 . 6
= 1,254 m
M1 = ½ . q . a2
= ½ . 0,4098 . 1,2542
= 0,3222 ton m
R1 = R2 = ½ . q . L
= ½ . 0,4098 . 6
= 1,2294 ton
Berdasarkan cara pengangkatan untuk pemancangan :
Gambar 5.77 Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan Untuk
Pemancangan M1 = ½ . q . a2
R1 = aL
aqaL−−− )..2/1(}).(2/1{ 22
= )(2...22
aLLqaqL
−−
Mx = R1 . x – ½ . q . x2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 211
Syarat maksimum Dx = 0
Dx = R1 – q.x
x = qR1 =
)(222
aLaLL
−−
Mx = 2222
)(22
21
)(22*
)(2)2(
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−−⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−−−
aLaLLq
aLaLL
aLaLLq
= 22
)(22
21
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−aLaLLq
M1 = Mx
½ . q .a2 = 22
)(22
21
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−aLaLLq
a = )(2
22
aLaLL
−−
2a2 – 4aL + L2 = 0
a = 0,29 L
= 0,29 . 6
= 1,74 m
M = ½ . q . a2
= ½ . 0,4908 . 1,742
= 0,743 ton m
R1 = )(2...22
aLLqaqL
−−
= )74,16(2
6*4908,0*74,1*26*4908,0 2
−−
= 0,871 ton
R2 = q.L – R1 = 0,4908 . 6 – 0,871
= 2,0738 ton
Berdasarkan kedua keadaan tersebut di atas, yang paling
menentukan adalah keadaan pada saat pemancangan, sehingga
perhitungan penulangan didasarkan atas momen yang terjadi akibat
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 212
pengangkatan untuk pemancangan tersebut. Pengaruh kejut selama
pengangkatan diperhitugkan sebesar 50 % dari momen maksimum.
Mu = 1,5 . 0,743
= 1,1145 ton m
Vu = 1,5 . 2,0738
= 3,1107 ton
Penulangan pokok :
h = 0,88 D = 0,88 . 500
= 440 mm
b = 440
d’ = 0,15 h = 0,15 . 440
= 66 mm
d = h – d’ = 440 – 60
= 380 mm
2.dbMu = 2
7
380*44010.1145,1 = 0,1754 N/mm2
2.dbMu = ρ * 0,8 * fy * ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡−
cffy'
**588,01 ρ
0,1754 = 320 * ρ * ( 1 – 4,704* ρ )
= 320 ρ – 1505,28 ρ2
ρ = 0,00055
RI = 0,85 f’c = 0,85 . 50 = 42,5 Mpa
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (50-30)
= 0,69
ρmax = fy+600
450*1β x fyRl =
400600450*69,0
+x
4005,42 = 0,0329
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
karena ρ < ρmin , maka digunakan ρmin = 0,0035
As = ρ . b . d
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 213
= 0,0035 . 440 . 380
= 585,2 mm2
Digunakan tulangan 3 D 19 ( As = 850,5 mm2 )
Penulangan akibat tumbukan :
Jenis hammer yang akan digunakan adalah tipe K – 35 dengan berat
hammer 3,5 ton.
Dipakai rumus New Engineering Formula :
Pu = cs
HWreh+
**
Dimana :
Pu = Daya dukung tiang tunggal
Wr = Berat hammer = 3,5 ton = 35 KN
eh = effisiensi hammer = 0,8
H = tinggi jatuh hammer = 1,5 m
s = final settlement rata – rata = 15 cm
c = Koefisien untuk double acting system hammer = 0,1
Pu =1,015,05,1*35*8,0
+= 168 KN
Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5
Kuat tekan struktur :
Pu = 0,8 { 0,85 * f’c * ( Ac – As ) + ( fy *As )
168000 = 0,8 { 0,85 * 50 * (196250 – As ) + ( 400 * As )}
As = - 22743,007 mm
Karena hasil negatif, maka digunakan :
As = 1 % . Ac = 1 % . 196250
= 1962,5 mm2
Dipakai tulangan 7D19 ( As = 1984,5 mm2 )
Vu = 168 KN
Vn = KN2407,0 168=
Vc = 0,17 . cf ' . 440 . 380
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 214
= 168,158 KN
.'.32 cf .bw . d = 233,756 KN
(Vn-Vc) ≤ .'.32 cf .bw . d
71,842 < 233,756
(penampang cukup)
Vc.φ = 0,7 . 168,158 = 117,7106 KN
Vu > Vc.φ (perlu tulangan geser)
syarat s ≤ 2d
s ≤ 2
5,224
s ≤ 112,5 , diambil 100 mm
Av = dfy
sVcVn.
.)( −
= 380.250
100.10.842,71 3
= 75,6231 mm2
Dipergunakan sengkang spiralφ 8 – 100 (As = 502,7 mm2)
Kontrol terhadap tumbukan hammer :
Daya dukung satu tiang pancang = 190,86 ton = 19,086.105 N
Rumus tumbukan :
R = )(
*cs
HWr+Φ
Dimana :
R = Kemampuan dukung tiang akibat tumbukan
Wr = Berat hammer = 3,5 ton = 35 KN
H = Tinggi jatuh hammer = 1,5 m
s = Final settlement rata – rata = 15 cm
c = Koefisien untuk double acting system hammer = 0,1
Maka :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 215
R = )1,015,0(*2,0
5,1*35+
= 1050 KN = 1,05 . 105 N
R = 1,05.105 N < P 1 tiang = 19,086.105 N .....aman
Gambar 5.78 Penulangan Tiang Pancang Pilar
V.2.2. Abutment
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 216
Abutmen merupakan struktur bawah dari suatu konstruksi dari
overpass yang berfungsi menyalurkan beban struktur atas kedalaman
tanah. Oleh karena itu di dalam merencanakan struktur abutmen harus
diketahui gaya – gaya yang nantinya bekerja pada struktur abutmen
tersebut.
Gambar 5.79 Rencana Dimensi Abutmen
Gaya – gaya yang yang bekerja pada abutmen meliputi :
- Gaya akibat berat sendiri abutmen
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 217
- Beban mati akibat konstruksi bangunan atas
- Beban hidup
- Gaya akibat tanah vertikal
- Gaya akibat tekanan tanah aktif
- Gaya geser tumpuan akibat balok pratekan
- Gaya horisontal akibat rem dan traksi
- Gaya akibat gempa
Dengan mengetahui gaya – gaya yang akan bekerja pada
abutmen maka kita akan dapat merencanakan dimensi dari struktur
abutmen tersebut aman dari pengaruh guling dan geser.
V.2.2.1. Pembebanan pada Abutment
A. Beban Mati
Beban mati dengan arah vertikal meliputi :
1. Gaya Akibat Berat Sendiri Abutmen.
Gambar 5.80 Tinjauan Berat Sendiri Abutmen W1 = 0,3 . 1,175 . 14,5 . 2,5 = 12,7781 ton
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 218
W2 = 0,5 . 0,65 . 14,5 . 2,5 = 11,7813 ton
W3 = 0,69 . 0,2 . 14,5 . 2,5 = 5,0025 ton
W4 = 1,54 . 0,6 . 14,5 . 2,5 = 33,4950 ton
W5 = 2
55,1815,1 + *0,422 .14,5 .2,5 = 25,7380 ton
W6 = 2
7,055,1 + * 0,678 . 14,5 . 2,5 = 27,6497 ton
W7 = 0,7 . 2,05 . 14,5 . 2,5 = 52,0188 ton
W8 = 2
0,47,0 + * 0,4 . 14,5 .2,5 = 34,0750 ton
W9 = 4,0 . 0,6 . 14,5 . 2,5 = 87 ton +
W total = 289,5834 ton Tabel 5.45 Luasan Masing-masing Segmen abutmen
No A
(m^2) X
(mm) Y
(mm) A.x A.y 1 0,3525 3,1400 6,1875 1,1069 2,1811 2 0,3250 3,2400 5,2750 1,0530 1,7144 3 0,1380 3,1450 4,8500 0,4340 0,6693 4 0,9240 2,7200 4,4500 2,5133 4,1118 5 0,7100 2,7927 4,0113 1,9828 2,8480 6 0.7628 2,4500 3,3890 1,8689 2,5851 7 1,4350 2,0250 2,0250 2,9059 2,9059 8 0,9400 2,1723 0,7532 2,0420 0,7080 9 2,4000 2,0000 0,3000 4,8000 0,7200 7,9873 18,7067 18,4436
Titik berat abutmen terhadap titik A :
x = AxA
∑∑ . =
9873,77067,18 = 2,3421 m
y = AyA
∑∑ . =
9873,74436,18 = 2,3091 m
Mwa = Wa . xa
= 289,5834 . 2,3421
= 678,2333 ton m
2. Gaya Akibat Berat Struktur Atas ( Wba )
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 219
Berat air hujan = 0,05.14,5.40.1 = 29 ton
Berat sandaran = 20,96 ton
Berat aspal = 0,05.12.40.2,2 = 52,8 ton
Berat median = 0,5.0,25.40.2,5 = 12,5 ton
Berat trotoar = 2.1.0,2.40.2,5 = 40 ton
Berat sendiri plat = 0,20.14,5.40.2,5 = 290 ton
Berat deck slab = 0,07.1,2.40.7.2,5 = 58,8 ton
Berat diafragma = 42.0,2.1,25.1,8.2,5 = 47,25 ton
Berat 8 girder = 8.(0,6695.40).2,5 = 535,6 ton +
Berat total = 1086,91 ton
Beban yang bekerja pada tumpuan = 21 .1086,91
= 543,455 Ton
Gambar 5.81 Tinjauan bekerjanya beban mati pada tumpuan Lengan gaya terhadap titik A :
Mgba = 543,455 . 2,375
= 1290,7056 ton m
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 220
3. Berat timbunan tanah yang berada di atas abutmen
Gambar 5.82 Titik Berat Tanah Timbunan Terhadap titik A
Misal γ tanah timbunan = γ tanah asli = 1,4720 ton/m2
W1 = ½ . 0,4 . 2,1 . 14,5 . 1,4720 = 8,9645 ton
W2 = 0,46 . 2,55 . 14,5 . 1,4720 = 25,0365 ton
W3 = ½ . 0,74 . 1,1 . 14,5 . 1,4720 = 8,6870 ton
W4 = 1,2 . 2,05 . 14,5 .1,4720 = 52,5062 ton
W5 = ½ . 0,4 . 1,2 . 14,5 . 1,4720 = 5,1226 ton +
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 221
W total = 100,3168 ton Tabel 5.46 Luasan Masing-masing Segmen Timbunan Tanah
No A
(m^2) X
(mm) Y
(mm) A.x A.y 1 0,4200 0,7000 0,8670 0,2940 0,3641 2 1,1730 3,7450 2,0250 4,3929 2,3753 3 0,4070 3,2600 3,4170 1,3268 1,3907 4 2,4600 3,4000 4,3250 8,3640 10,6395 5 0,2400 3,6000 0,8670 0,8640 0,2081 4,7000 15,2417 14,9778
Titik berat abutmen terhadap titik A :
x = AxA
∑∑ . =
7,42417,15 = 3,2429 m
y = AyA
∑∑ . =
7,49778,14 = 3,1868 m
Mwtn = Wtn . x
= 100,3168 . 3,2429
= 325,3174 ton m
A. Beban Hidup
Beban hidup yang arah bekerjanya gaya vertikal :
Gaya akibat beban garis dan merata
Beban hidup untuk beban merata dan garis
- Beban garis (P) = 12 Ton
- Beban merata (q) untuk bentang 30m < L < 60 m,
q = 2,2 T/m – 60
1,1 x (L – 30)
= 2,2 T/m - 60
1,1 x (40 – 30)
= 2,017 T/m
Koefisien kejut (k) :
k = 1 + ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+ )50(
20L
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 222
= 1 + ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+ )4050(20 = 1,222
Beban merata = 40.017,2.75,2
5,56.5,0017,2.75,25,5
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+
= 168,695 ton
Beban garis = 222,1.12.75,2
5,56.5,012.75,25,5
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+
= 30,661 ton
P = beban merata + beban garis
= 168,695 + 30,661
= 199,356 ton
Untuk 2 arah lalu – lintas = 2 . 199,356
= 398,712 ton
Beban yang bekerja pada tumpuan = 2712,398 = 199,356 ton
Momen terhadap titik A :
M (H+K) = 199,356 . 2,375
= 473,4750 ton m
Beban hidup yang arah gayanya horisontal meliputi :
1 .Gaya akibat tekanan tanah aktif
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 223
Gambar 5.83 Gaya Akibat Berat Tanah dan Tekanan Tanah
Data tanah timbunan :
γ = 1,4720 T/m3
φ = 3 0
c = 0, 3 T/m2
H1 = 5,6 m
H2 = 1,0 m
L = 14,5 m
Ka= tg2 (45 - 2φ )
= tg2 (45 - 23 ) = 0,9
Kp = tg2 (45 + 2φ )
= tg2 (45 + 23 ) = 1,11
Menurut pasal 1.4 PPPJJR 1987 beban kendaraan di belakang
bangunan penahan tanah diperhitungkan senilai dengan muatan
tanah setinggi 60 cm.
qx = γ . h
= 1,4720 . 0,6
= 0,8832 ton/m2
Akibat plat injak + aspal
qp = 0,2. 2,5 + 0,05 . 2,2
= 0,61 T/m2
q = 0,8832 + 0,61
= 1,4932 ton/m2
Ta1 = q . Ka . H1
= 1,4732 . 0,9 . 5,6
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 224
= 7,4249 ton/m
Ta2 = ½ . Ka . γ . 2
1 )2
45(..2⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−−θ
γtgcH
= ½ . 0,9 . 1,4720 . 2
)2345(.3,0.26,5 ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−− tg
γ
= 3,7079 ton/m
Tp = ½ . Kp . γ . H22 + 2 . c . Kp . H2
= ½ . 1,11 . 1,4720 . 1,02 + 2 . 0,3 . 11,1 . 1,0
= 1,0160 ton/m
Ta = ( Ta1 + Ta2 – Tp ) . 14,5
= ( 7,4249 + 3,7079 - 1,0160 ) . 14,5
= 146,6936 ton/m
Momen terhadap titik A :
MTa = {(7,4249 . 2,8) + (3,7079.1,867) – (1,5742.0,333)} . 14,5
= 394,2283 ton m
2.Gaya rem dan traksi
Beban hidup = beban D tanpa koefisien kejut ( diperhitungkan
sebesar 5 % ) dengan titik tangkap 1,8 m di atas lantai kendaraan.
Rm = 0,05. 398,712
= 19,936 ton
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 225
Gambar 5.84 Tinjauan Bekerjanya Gaya Rem dan Traksi
Tinggi pilar = 6,775 m
perkerasan = 0,05 m
YRm = 6,775 + 0,05 + 1,8 = 8,625 m
Momen terhadap titik A :
MRm = Rm . YRm
= 19,936 . 8,625
= 171,948 ton m
3. Gaya gesek pada tumpuan
Gg = fs . b
Dimana : Gg = Gaya gesek antara tumpuan dengan balok (ton)
fs = Koefisien gesek antara karet dengan beton
(f=0,15-0,16)
b = Beban pada tumpuan (ton) = 21 .1086,91
= 543,455 ton
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 226
Gambar 5.85 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gesek pada Tumpuan
Lengan gaya terhadap titik A :
Yg = 4,75 m
Gg = 0,15 . 543,455 = 81,518 ton
Momen terhadap titik A :
MGg = Gg . Yg
= 81,518 . 4,75
= 387,2105 ton m
4. Gaya akibat gempa
Gaya arah memanjang
Gh = c . Wt
Dimana : Gh = Gaya horisontal akibat gempa
c = Koefisien gempa untuk Jawa Tengah
(wilayah 4) = 0,14
Wt = Muatan mati konstruksi yang ditinjau
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 227
Gambar 5.86 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa
Gaya gempa terhadap bangunan atas (Gba) :
Wba = 1086,91 ton
Gba = 0,14 . 1086,91
= 152,167 ton
Momen terhadap titik A = 4,95 . 152,167
= 753,2267 ton m
Gaya gempa terhadap abutmen
W = 297,6158 ton
Ga = 0,14 . 297,6158
= 41,6662 ton
Momen terhadap titik A = 2,331 . 41,6662
= 97,1239 ton m
Gaya gempa terhadap tanah ( Gtn ) :
Wtn = 100,3168 ton
Gtn = 0,14 . 100,3168
= 14,0444 ton
Momen terhadap titik A = 2,783 . 14,0444
= 39,0856 ton m
5. Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi
Ta = gaya akibat tekanan tanah aktif
c = koefisien gempa = 0,14
Tekanan tanah akibat gempa :
Tag = Ta . c
= 146,6936 . 0,14
= 20,5371 ton
Lengan gaya terhadap titik A :
Yag = 3
333,0867,18,2 ++ = 1,6667 m
Momen terhadap titik A :
MTag = 19,4040 . 1,6667
= 32,3406 ton m
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 228
B. Kombinasi Pembebanan Pada Abutmen
Kestabilan konstruksi harus ditinjau berdasarkan komposisi
pembebanan dan gaya yang mungkin akan bekerja. Tegangan
atau gaya yang digunakan dalam pemeriksaan kekuatan
konstruksi yang bersangkutan dikalikan terhadap tegangan ijin
atau tegangan batas yang telah ditentukan dalam persen pada
tabel berikut :
Tabel 5.47 Kombinasi Pembebanan Abutmen
Komb. Kombinasi Pembebanan dan Gaya Teg. dipakai
thd teg ijin
I M + (H+K) + Ta + Tu 100 %
II M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm 125 %
III Komb. I + Rm + Gg + A + SR + Tm + S 140 %
IV M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu 150 %
V M + Pl 130 %
VI M + (H+K) + Ta + S + Tb 150 %
Sumber : PPPJJR 1987
Dimana : A = beban angin
Ah = gaya akibat aliran dan hanyutan
Gg = gaya gesek pada tumpuan bergerak
Gh = gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi
(H+K) = beban hidup dan kejut
M = beban mati
Rm = gaya rem
S = gaya sentrifugal
SR = gaya akibat susut dan rangkak
Tm = gaya akibat perbedaan suhu
Ta = gaya tekanan tanah
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 229
Tb = gaya tumbuk pada pilar overpass
Tag = gaya tekanan tanah akibat gempa bumi
Tu = gaya angkat
Pl = gaya – gaya pada waktu pelaksanaan Tabel 5.48 Kombinasi I Pembebanan Abutmen
Beban Gaya(ton) Momen (ton m) Jenis Bagian V H MV MH
M Wa 289,5834 - 678,2333 - Wba 543,4550 - 1290,7056 - Wtn 100,3168 - 325,3174 -
H+K 199,3560 - 473,4750 - Ta - 146,6936 - 394,2283 Tu - - - -
Total 1132,7112 146,6936 2767,7313 394,2283 Tabel 5.49 Kombinasi II Pembebanan Abutmen
Beban Gaya(ton) Momen (ton m) Jenis Bagian V H MV MH
M Wa 289,5834 - 678,2333 - Wba 543,4550 - 1290,7056 - Wtn 100,3168 - 325,3174 -
Ta - 146,6936 - 394,2283 Ah - - - - Gg - 81,5180 - 387,2105 A - - - -
SR - - - - Tm - - - -
Total 933,3552 228,2116 2294,2563 781,4388 Tabel 5.50 Kombinasi III Pembebanan Abutmen
Beban Gaya(ton) Momen(ton m) V H MV MH
Komb. I 1132,7112 146,6936 2767,7313 394,2283 Rm - 19,9360 - 171,9480 Gg - 81,5180 - 387,2105 A - - - -
SR - - - - Tm - - - - S - - - -
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 230
Total 1132,7112 248,1476 2767,7313 953,3868
Tabel 5.51 Kombinasi IV Pembebanan Abutmen
Beban Gaya(ton) Momen (ton m) Jenis Bagian V H MV MH
M Wa 289,5834 - 678,2333 - Wba 543,4550 - 1290,7056 - Wtn 100,3168 - 325,3174 -
Gh Gba - 152,1670 - 753,2267 Ga - 41,6662 - 97,1239 Gtn - 14,0444 - 39,0856
Tag - 20,5371 - 32,3406 Gg - 81,5180 - 387,2105
Ahg - - - - Tu - - - -
Total 933,3552 309,9327 2294,2563 1308,9873 Tabel 5.52 Kombinasi VI Pembebanan Abutmen
Beban Gaya(ton) Momen (ton m) Jenis Bagian V H MV MH
M Wa 289,5834 - 678,2333 - Wba 543,4550 - 1290,7056 - Wtn 100,3168 - 325,3174 -
H+K 199,3560 - 473,4750 - Ta - 146,6936 - 394,2283 S - - - -
Tb - - - - Total 1132,7112 146,6936 2767,7313 394,2283
C. Kontrol Terhadap Kestabilan Abutmen
Untuk memperoleh Kestabilan konstruksi diperlukan kontrol yang
menyatakan bahwa konstruksi tersebut stabil dan aman. Berikut ini
adalah kontrol yang ditinjau terhadap guling geser dan eksentrisitas.
• Tinjauan terhadap guling (Fg) = MHMV
∑∑ > n
• Tinjauan terhadap geser (Fq) = H
V∑
∑ δtan > n
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 231
• Tinjauan terhadap eksentrisitas (e) = 2B -
VMHMV
∑∑−∑ <
61 B
Dimana : Σ V = total gaya horisontal yang terjadi pada abutmen
Σ MV = total momen vertikal yang terjadi pada
abutmen
Σ MH = total momen horisontal yang terjadi pada
abutmen
B = lebar kaki abutmen = 4,0 m
n = faktor aman = 1,5
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan I :
• Guling (Fg) = 394,22832767,7313 = 7,0206 > 1,5 ….aman
• Geser (Fq) = 146,6936
3 tan 1132,7112 0
= 0,4047 > 1,5 ….tidak aman
• Eksentrisitas (e) = 20,4 -
7112,11322283,3947313,2767 −
= -0,0955 < 61 . 4,0 = 0,6667… aman
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan II :
• Guling (Fg) = 781,43882294,2563 = 2,9359 > 1,5 ….aman
• Geser (Fq) = 228,2116
3 tan 933,3552 0
= 0,2143 > 1,5 ….tidak aman
• Eksentrisitas (e) = 20,4 -
2116,9334388,7812563,2294 −
= 0,3789 <61 . 4,0 = 0,6667…aman
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan III :
• Guling (Fg) = 953,38682767,7313 = 2,9031 > 1,5 …. aman
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 232
• Geser (Fq) = 248,1476
3 tan 1132,7112 0
= 0,2392 > 1,5 ….tidak aman
• Eksentrisitas (e) = 20,4 -
7112,11323868,9537313,2767 −
= 0,3982 <61 . 4,0 = 0,6667… aman
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan IV :
• Guling (Fg) = 1308,98732294,2563 = 1,7527 > 1,5 ….aman
• Geser (Fq) = 309,9327
3 tan 933,3552 0
= 0,1578 > 1,5 ….tidak aman
• Eksentrisitas (e) = 20,4 -
9327,9339873,13082563,2294 −
= 0,9450 <61 . 4,0 = 0,6667… tidak aman
Tinjauan terhadap kombinasi pembebanan VI :
• Guling (Fg) = 394,22832767,7313 = 7,0206 > 1,5 …. aman
• Geser (Fq) = 146,6936
3 tan 1132,7112 0
= 0,4047 > 1,5 ….tidak aman
• Eksentrisitas (e) = 20,4 -
6936,11322283,3947313.2767 −
= -0,0955 <61 . 5,8 = 0,967… aman
Berdasarkan tinjauan kestabilan terhadap beban kombinasi dapat
disimpulkan bahwa abutmen tersebut tidak aman terhadap geser dan
eksentrisitas, untuk itu digunakan pondasi tiang pancang untuk
mengatasinya.
D. Tinjauan Stabilitas Abutmen Terhadap Daya Dukung Tanah
Data tanah :
γ = 1,4720 ton/m3
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 233
ø = 3o
c = 0,03 kg/cm2 = 0,3 ton/m2
→ dari grafik faktor daya dukung terzaghi : Nc = 6 ; Nq = 1,67;
Nγ = 1,25
B = 4,0 m ; L = 14,5 m ; Df = 1,0 m
qult = α.c.Nc + β.γ.B.Nγ + γ.Df.Nq ………Ir.Sarjono, Pondasi Tiang Pancang, 1997, Hal 36
Dimana :
α = 1,0 – 0,3. LB
= 1,0 – 0,3 . 5,140,4
= 0,9172
β = 0,5 – 0,3. LB
= 0,5 – 0,3. 5,140,4
= 0,4172
qult = α.c.Nc + β.γ.B.Nγ + γ.Df.Nq
= 0,9172.0,3.6 + 0,4172.1,472.4,0.1,25 + 1,472.1,0.1,67
= 7,1798 ton/m2
qsafe = Fk
qult
= 5,1
1798,7 = 4,7865 ton/m2
qmax = LBV.
∑ (1+Be.6 )
qmax = LBV.
∑ (1-Be.6 )
Contoh perhitungan kombinasi II :
ΣV = 933,3552 ton
e = 0,3789
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 234
qmax = 5,14.0,4
933,3552 (1+0,41372,0.6 − )
= 25,2384 ton/m2
qmin = 5,14.0,4
933,3552 (1-0,41372,0.6 − )
= 6,9463 ton/m2
Tabel 5.53 Kombinasi Kontrol Kestabilan Terhadap Daya Dukung Tanah
Komb ΣV E q safe q maks q min kestabilan konstruksi
I 1132,7112 -0,0955 5,1894 16,7319 22,3271 tidak stabil II 933,3552 0,3789 6,4868 25,2384 6,9463 tidak stabil III 1132,7112 0,3982 7,2652 31,1945 7,8645 tidak stabil IV 933,3552 0,9450 7,7841 38,9032 -6,7185 tidak stabil VI 1132,7112 -0,0955 7,7841 16,7319 22,3271 tidak stabil
Dari hasil kombinasi di atas konstruksi tidak stabil terhadap daya
dukung tanah (qsafe = 5,1894 ton/m2 < qmax) . Untuk itu pilar
diperkuat dengan pondasi dalam berupa tiang pancang.
V.2.2.2. Penulangan abutment
A. Penulangan Kepala Abutmen
Gaya yang bekerja pada kepala abutmen bekerja secara horisontal
dan vertikal. Untuk perencanaannya perlu diperhitungkan adanya
tulangan tarik dan tekan pada kepala abutmen dapat digambarkan
sebagai berikut :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 235
Gambar 5.87 Distribusi Beban Pada Kepala Abutmen
Data tanah timbunan :
γ = 1,4720 T/m3
φ = 3 0
c = 0,03 kg/cm2 = 0,3 ton/m2
Ha = 0,65 m
L = )
245tan( φ
+
H
= )
2345tan(
65,0
+= 0,6168 m
Ka = tg2 (45 - 2φ )
= tg2 (45 - 23 ) = 0,9005
Beban kendaraan di belakang bangunan penahan tanah
diperhitungkan senilai dengan muatan tanah setinggi 60 cm.
H = 60 cm (jadi beban lalu lintas qx)
qx = γ . h . 0,6168
= 1,4720 . 0,6 . 0,6168
= 0,5448 ton/m
Akibat plat injak + aspal
qp = 0,2 . 0,6168 . 2,5 + 0,05 . 0,6168 . 2,2
= 0,3762 ton/m
q = 0,5448 + 0,3762
= 0,921 ton/m
Tekanan tanah yang terjadi :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 236
1aσ = q . ka - 2 C . Ka
= 0,921 . 0,9005 - 2 . 0,3 . 9005,0
= 0,26 ton/m2
2aσ = (q + (γ .Ha)) . ka - 2 C . Ka
= (0,921 +(1,4720. 0,65)) . 0,9005 - 2 . 0,3 . 9005,0
= 1,1216 ton/m2
Pa1 = 0,26 . 0,65
= 0,169 ton/m
Pa2 = ( 2aσ - 1aσ ). ½ . H1
= 0,8616 . ½ . 0,65
= 0,2800 ton/m
Momen akibat tekanan tanah aktif per meter :
Mta = Pa1 . 0,325 + Pa2 . 0,217
= 0,169 . 0,325 + 0,28 . 0,217
= 0,1157 ton m
Momen akibat gaya rem per meter :
MRm = 14,5
3,675 . 19,936
= 5,0527 ton m
Mu = MTa + MRm
= 0,1157 + 5,0527
= 5,1684 ton m
Untuk perencanaan tulangan diketahui :
Mu = 5,1684 ton m
b = 1000 m
h = 300 m
p = 50 mm
f’c = 35 Mpa
fy = 400 Mpa
Ø tul utama = 19 mm
d = h – p - ½ D tul. utama
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 237
= 300 – 50 – ½ . 16
= 242 mm
RI = 0,85 f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (35-30)
= 0,81
Mn = 8,0
Mu = 8,0
1684,5 = 6,48 ton m
= 64,8 KN m
k = 2.dbMn = 2
6
242.100010.8,64 = 1,1065
ρmax = fy+600
450*1β x fyRl =
400600450*81,0
+x
40075,29 = 0,0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
diambil k max = 8,8592
k min = 1,3670 ……tabel A-30 SBB,Istimawan Dipohusodo,hal. 493.
Didapatkan k < k min, sehingga digunakan ρmin = 0,0035
As = ρ . b . d
= 0,0035 . 1000. 242
= 847 mm2
Digunakan tulangan utama D 16 - 150 (As = 1340,4 mm2)
Tulangan bagi = 20 % dari luas tulangan utama diperlukan
= 0,2 . 847
= 169,4 mm2
Digunakan tulangan D13-300 (As = 442,4 mm2)
B. Penulangan Konsol Pendek
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 238
Gambar 5.88 Distribusi Pembebanan Pada konsol Pendek
Vu = 14,5
K)(H +
= 14,5
356,199
= 13,7487 ton Tabel 5.54 Pembebanan Pada Konsol Pendek
Jenis gaya Gaya ( ton ) lengan ( m ) Momen ( ton m ) Rm 19,9360 3,8690 77,1324 Gba 152,1670 0,2000 30,4334 H+K 199,3560 0,3400 67,7810 G1 12,7781 0,3400 4,3446 G2 11,7813 0,4400 5,1838 G3 5,0025 0,3450 1,7259 G4 13,0500 0,3450 4,5023 G5 13,7569 0,2300 3,1641
total 194,2673
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 239
Mu 5,14
2673,194 = 13,3977 ton m = 133,977 KN m
Vu = 14,5
K)(H +
= 14,5
356,199
= 13,7487 ton
Vn = φ
Vu = 6,0
7487,13 = 22,9145 ton
Menentukan luas tulangan geser friksi :
Hubungan kolom dengan konsol monolit,beton normal, maka
µ = 1,4
Avf = µ.fy
Vn = 4,1.40010.9145,22 4
= 409,1875 mm2
Hubungan kolom dengan konsol nonmonolit, maka µ = 1
Avf = µ.fy
Vn = 1.40010.9145,22 4
= 572,8625 mm2
Dipakai nilai yang besar Avf = 572,8625 mm2
Menentukan luas tulangan lentur :
Nu = 14,5
Gba Rm + = 14,5
152,167 19,936 + = 11,8692 ton
Af = afy
Mu..85,0
= 339.400.85,010.977,133 6
= 1162,3894 mm2
An = fy
Nu.φ
= 400.6,0
10.8692,11 4
= 494,55 mm2
Menentukan tulangan pokok As :
Tulangan utama total As adalah nilai yang terbesar dari :
c) As = Af + An = 1162,3894 + 494,55 = 1656,9394 mm2
d) As = ⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ + AnAvf
3.2 = ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ + 55,494
38625,572.2
= 876,4583 mm2
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Numbered + Level: 1 +Numbering Style: a, b, c, … + Start at: 1 +Alignment: Left + Aligned at: 2.92 cm + Tabafter: 3.55 cm + Indent at: 3.55 cm
Formatted: Lowered by 14 pt
Formatted: Indent: Left: 2.92 cm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 240
Dipakai nilai yang besar As = 1656,9394 mm2
Ah = ½ (As – An) = ½ (1656,9394 – 494,55 )
= 581,1947mm2
Menentukan diameter tulangan :
As = 1656,9394 mm2, digunakan D19-150 (As = 1890,2 mm2 )
Ah = 581,1947 mm2, digunakan D13 – 200 ( As = 663,7 mm2 )
Gambar 5.89 Penulangan Pada Kepala Abutmen
A.C. Penulangan Badan Abutmen Tabel 5.55 Pembebanan Pada Badan abutmen
kombinasi Σ V (ton) Σ H (ton) MV(tonm) MH(tonm) I 1132,7112 146,6936 2767,7313 394,2283 II 933,3552 228,2116 2294,2563 781,4388 III 1132,7112 248,1476 2767,7313 953,3868 IV 933,3552 309,9327 2294,2563 1308,9873 VI 1132,7112 146,6936 2767,7313 394,2283
Digunakan kombinasi pembebanan IV :
Σ V = 933,3552 ton
MH = 1308,9873 ton m
Formatted: Not Superscript/ Subscript
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 241
Gambar 5.90 Gaya – gaya Yang Bekerja Pada Badan Abutmen
Perencanaan tulangan utama :
φ = 0,65
Agr = 0,7. 1 = 0,7 m2 = 0,7.106 mm2
Mu = 5,149873,1308 = 90,2750 ton m
Pu = 5,14
3552,933 = 64,3693 ton
et = PuMu =
64,369390,2750 = 1,4025 m = 1402,5 mm
het =
7005,1402 = 2,0036
cfAgPu
'.81,0..φ=
35.81,0.10.7,0.65,010.3693,64
6
4
= 0,0499
cfAgPu
'.81,0..φ.
het = 0,0499. 2,0036 = 0,1
hd ' =
70050 = 0,0714, digunakan 0,1
Dari grafik 6.2.b pada GTPBB hal 90, didapat : β = 1,33
r = 0,01
ρ = β . r = 1,33 . 0,01 = 0,0133
minρ = 0,0035
makρ = 0,0271
Formatted ... [18]
Formatted ... [19]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted ... [20]
Formatted ... [21]
Formatted ... [22]
Formatted ... [23]
Formatted ... [24]
Formatted ... [25]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman,Swedish (Sweden)
Formatted ... [26]
Formatted ... [27]
Formatted ... [28]
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 242
As = ρ . Ag = 0,0133 . 0,7 . 10 6 = 9310 mm2
Tiap sisinya = 0,5. 9310 = 4655 mm 2
Digunakan tulangan utama D25 – 100 ( As = 4908,7 mm2 )
Perencanaan tulangan geser :
Vu = 64,3693 ton = 643,693 KN
Vn = KN8217,07216,0
643,693=
d = 700 – 50 – ½ .25 – 13
= 624,5 mm
Vc = 0,17 . cf ' . 1000 . 624,5
= 628,080 KN
32 . cf ' .bw . d = 3694,591 KN
(Vn-Vc) ≤ .'.32 cf .bw . d
444,7417 < 3694,591
(penampang cukup)
Vc.φ = 0,6 . 628,080 = 376,848 KN
Vu > Vc.φ (perlu tulangan geser)
syarat s ≤ 2d
s ≤ 2
5,624
s ≤ 25,312 , diambil 200 mm
Av = dfy
sVcVn.
.)( −
= 5,624.400
10.200.7417,444 3
= 356,0782 mm2
Dipergunakan sengkang D13 – 200(As = 663,7 mm2)
Formatted ... [29]
Formatted ... [30]
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted ... [31]
Formatted ... [32]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted ... [33]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted ... [34]
Formatted ... [35]
Formatted ... [36]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted ... [37]
Formatted ... [38]
Formatted ... [39]
Formatted ... [40]
Formatted ... [41]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted ... [42]
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted ... [43]
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 243
Gambar 5.91 Penulangan Badan Abutmen
F. Perhitungan Pondasi Tiang Pancang
Untuk mendapatkan kekuatan friksi yang maksimum dari
tanah yang lunak, maka diperlukan tiang pancang berdiameter
besar. Direncanakan tiang pancang pada jalan layang ini
menggunakan jenis pancang bulat dengan diameter 30 cm.
Luas tiang pancang ( A ) = 0,25. π. D2
= 0,25 . 3,14 . 302
= 706,5 cm2
Berat tiang pancang ( W pile) = ( 0,07065 .2,5 ) . 40
= 7,065 ton
Keliling tiang pancang (Θ) = π . D
= 3,14 . 30
= 94,2 cm
Data tanah yang didapat dari hasil penyelidikan tanah pada
kedalaman – 40 m :
- Cone resistance (qc) = 50 kg/cm2
- Total friction ( TF ) = 787,5 kg / cm2
Formatted: Indent: Left: 1.58 cm, Numbered+ Level: 1 + Numbering Style: A, B, C, … +Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 1.69 cm + Tab after: 2.33 cm + Indent at:
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, First line: 1.27 cm, Tab stops: Not at 2.22 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Not Superscript/ Subscript
Formatted: Font: Italic
Formatted: Indent: Left: 2.96 cm, Tab stops: 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted +Level: 3 + Aligned at: 6.14 cm + Tab after: 6.77 cm + Indent at: 6.77 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 8.25 cm, Left + Not at 2.22cm + 6.77 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.96 cm, Tab stops: 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted +Level: 3 + Aligned at: 6.14 cm + Tab after: 6.77 cm + Indent at: 6.77 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + Not at 2.22 cm + 6.77 cm
Formatted: Indent: Left: 3.6 cm, Tab stops: 8.25 cm, Left + Not at 2.22 cm
Formatted: Font: Italic
Formatted: Subscript
Formatted: Font: Italic
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 244
Kekuatan tanah
Bogeman
P safe = 3. cc Aq
+5.ΘTF =
35,706.50 +
52,94.5,787
= 26611,5 kg = 26,6115 ton
P ult = P safe - W pile
= 26,6115 – 7,065
= 19,5465 ton
Meyerhoff
Pult = (40 . Nb . Ab) + (0,2 . N(
. As)
Pult = Daya dukung batas pondasi (ton)
Nb = Nilai N-SPT pada elevasi dasar tiang
Ab = Luas penampang dasar tiang (m2)
N(
= Nilai N-SPT rata-rata
As = Luas selimut tiang (m2)
N(
= 2
21 NN(
+→N
(2
N(
2 = nilai rata-rata N,4D keatas dari ujung tiang
= (41 + 37 + 37 + 37 )/4 = 38
N(
= 2
3841+ = 39,5
Pult = (40 . 41 . 0,07065) + (0,2 . 39,5. 37,68)
= 413,538 ton
Pall = Fk
Pult = 3
413,538 = 137,846 ton
Jarak antar tiang pancang ( S )
Persyaratan jarak antar tiang ditentukan sebagai berikut :
- perumusan dari Uniform Building Code- AASHTO
syarat : s ≤ 2...57,1
−+ nmnmD
dimana : D = diameter tiang pancang
m = jumlah baris
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted +Level: 3 + Aligned at: 6.35 cm + Tab after: 6.98 cm + Indent at: 6.98 cm, Tab stops: Notat 2.22 cm + 6.98 cm
Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops:Not at 2.22 cm
Formatted: Underline
Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: 4.44 cm, Left + 4.87 cm, Left + Not at 2.22
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Lowered by 3 pt
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Bulleted +Level: 4 + Aligned at: 8.25 cm + Tab after: 8.89 cm + Indent at: 8.89 cm, Tab stops: Notat 8.89 cm
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Swedish (Sweden)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 245
n = jumlah tiang dalam 1 baris
s ≤ 2484.8.50.57,1
−+
s ≤ 251,2 cm
- perumusan dari Dirjen Bina Marga Departemen
Pekerjaan Umum
s = 2,5 D ~ 3 D
= 2,5.30 ~ 3.30
= 75 ~ 90
- perumusan mutlak dari Dirjen Bina Marga
Departemen Pekerjaan Umum apabila diameter terlalu
kecil atau terlalu besar
s min = 60 cm
s maks = 200 cm
dalam perencanaan pondasi, diasumsikan bahwa pile cap dan
poer merupakan satu kesatuan sehingga ukuran pile cap
diusahakan sama atau lebih kecil daripada ukuran poer pada
pilar, yaitu 4,00 x 14,5 m.
sesuai dengan ukuran poer tersebut maka dapat ditentukan
komposisi dari pile group sebagai berikut :
→ s = 1,5 m untuk arah x, dan
s = 2,0 m untuk arah y
→ jumlah tiang pancang adalah 7 baris x 3 tiang = 21 tiang
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 246
Gambar 5.92 Reaksi Tiang Pancang Abutmen
Efisiensi kelompok tiang pancang ( Eff ):
Eff = 1 - 090θ .
⎩⎨⎧
⎭⎬⎫−+−
nmnmmn
.)1()1( …..rumus Converse Labarre
Ө = arc tan SD = arc tan
20030 = 8,53 0
= 1 - 0
0
9053,8 .
⎩⎨⎧
⎭⎬⎫−+−
3.73)17(7)13(
= 0,855
Daya dukung kelompok tiang :
P ijin = P ult x efisiensi x jumlah tiang
= 137,846. 0,855 . 21
= 2475,0249 ton
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Underline, Spanish (InternationalSort)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 247
Syarat P ijin > P total Tabel 5.56 Kombinasi Daya Dukung Kelompok Tiang
kombinasi P ijin (ton) P total (ton) kestabilanI 2475,0249 1132,7112 aman II 3093,7811 933,3552 aman III 3465,0349 248,1476 aman IV 3712,5374 933,3552 aman VI 3712,5374 1132,7112 aman
Daya dukung tiang pancang terhadap beban luar :
Beban luar yang bekerja pada tiang pancang adalah gaya vertikal
atau horisontal dan momen. Dalam konstruksi jalan layang ini
momen yang ada hanya bekerja dalam satu arah saja. Karena hal
tersebut maka tiang pancang memerlukan daya dukung untuk
melawan.
Contoh perhitungan kombinasi I :
P = nV +
∑ 2..
xnyxM
Dimana :
V = beban vertikal maksimum = 1132,7112 ton
M = momen maksimum yang bekerja arah melintang
= 394,2283 ton m
x = lengan arah x maksimum = 1,5 m
n = jumlah tiang pancang = 21 buah
ny = jumlah tiang dalam 1 baris ( arah y ) = 7 buah
Σ x2 = 7 . ( 2 . 1,52 ) = 31,5 m2
P = 21
1132,7112 +5,31.7
5,1.394,2283
= 53,9386 + 2,6818
P maks = 56,6205 ton <Pult=0,855.137,846=117,8583 ton …aman
P min = 51,2568 ton < Pult=0,855.137,846=117,8583 ton …aman Tabel 5.57 Kombinasi Daya Dukung Tiang Pancang Terhadap Beban Luar
komb V
(ton) M
(tonm) Pmaks (ton)
P min (ton)
P ult (ton) kestabilan
Formatted: Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42cm, Left + Not at 3.81 cm
Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt
Formatted: Underline
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, Left + Not at 2.22
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Underline, Swedish (Sweden)
Formatted: No underline
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, Left + Not at 2.22cmFormatted: Indent: Left: 3.17 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 4.02 cm, Left + 4.66 cm, Left+ Not at 2.22 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Underline
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.21 cm, Tab stops: 3.92 cm, Left + 4.42 cm, Left + Not at 3.17cm + 4.02 cm
Formatted: Font: (Default) Arial, 9 pt
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 248
I 1132,7112 394,2283 56,6205 51,2568 117,8583 aman II 933,3552 781,4388 49,7614 39,1296 147,3229 aman III 1132,7112 953,3868 60,4243 47,4530 165,0016 aman IV 933,3552 1308,9873 53,3502 35,5408 176,7875 aman VI 1132,7112 394,2283 56,6205 51,2568 176,7875 aman
Gaya horisontal pada tiang pancang :
Gambar 5.93 Gaya Horisontal Tiang Pancang Abutmen Data pondasi tiang pancang :
B = lebar poer yang menerima beban horisontal = 14,5 m
La = Kedalaman poer = -1,0 m
Lp = panjang tiang pancang yang masuk ke tanah = 40 m
Panjang jepitan pada tiang pancang :
Ld = 31 Lp =
31 . 40 = 13,333 m
LH = La + Ld = 1,00 + 13,333 = 14,333 m
L1 = 13,666 m
L2 = 11,11 m
L3 = 7,777 m
Formatted: Underline, Swedish (Sweden)
Formatted: Underline, Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 3.17 cm, Left + 3.81 cm, Left + Not at 2.22cmFormatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort),Subscript
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 249
L4 = 5,555 m
L5 = 2,222 m
Pada kedalaman – 5,00 m :
Ø 1 = 30
γ1 = 1,4720 gr/cm3
Kp1 = tg2 ( 45 + 2φ ) = tg2 ( 45 +
23 )
= 1,11
Pada kedalaman – 10,50 m :
Ø 3 = 30
γ2 = 1,6199 gr/cm3
Kp2 = tg2 ( 45 + 2φ ) = tg2 ( 45 +
23 )
= 1,11
Perhitungan diagram tekanan tanah pasif :
BC = ( Kp1.γ1.1) .B = ( 1,11.1,4720.1 ).14,5
= 23,6918 ton /m2
DE = (Kp1.γ1.4,333). B = (1,11.1,4720.4,333).14,5
= 102,6567 ton/m2
FG = (Kp1.γ1.7,666).B = (1,11.1,4720.7,666).14,5
= 181,6216 ton/m2
HI = (Kp2.γ2.10,999).B = (1,11.1,6199.10,999).14,5
= 286,7691 ton/m2
JK = (Kp2.γ2.14,333).B = (1,11.1,6199. 14,333).14,5
= 373,6941 ton/m2
Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja :
Titik A = 0 ton / m2
BC = 23,6918 ton/m2
DE’ = ¾ . DE = ¾ . 102,6567 = 76,9925 ton/m2
FG’ = ½ . FG = ½ . 181,6216 = 90,8108 ton/m2
HI’ = ¼. HI = ¼. 286,7691 = 71,6923 ton/m2
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops:Not at 2.22 cm
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden), Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Field Code Changed
Formatted: Swedish (Sweden), Lowered by 12 pt
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Spanish (International Sort)
Formatted: Swedish (Sweden), Lowered by 12 pt
Formatted: Tab stops: 3.39 cm, Left + 4.02cm, Left + 7.2 cm, Left
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Tab stops: 4.23 cm, Left + 4.66cm, Left
Formatted: Tab stops: 4.23 cm, Left + 4.66cm, Left + 6.14 cm, Left + 9.1 cm, Left
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 250
Titik J = 0 ton/m2
Resultan tekanan tanah pasif
P1 = ½ . 1,0 . 23,6918 = 11,8459 ton
P2 = ½ . 3,333 .( 23,6918 + 76,9925) = 167,7904 ton
P3 = ½ . 3,333 .(76,9925 + 90,8108 ) = 279,6442 ton
P4 = ½ . 3,333.( 90,8108 + 71,6923) = 270,8114 ton
P5 = ½ . 3,333 . 71,6923 = 119,4752 ton +
Σ P = 849,5671 ton
Titik tangkap resultan tekanan tanah pasif :
Σ P . Lz = P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5
= 11,8459 . 13,666+ 167,7904. 11,11 + 279,6442. 7,777
+ 270,8114 . 5,555 + 119,4752. 2,222
= 5970,6616 ton m
Lz = 5970,6616 / 849,5671
= 7,0279 m
Gaya horisontal maksimal yang dapat ditahan tekanan tanah pasif :
Σ Ms = 0
H’. ( LH + Lz ) = Σ P . 2 ( Lz )
H’. (14,333 + 7,0279 ) = 849,5671 . 2. 7,0279
H’ = 21,3609
11941,3452 = 559,0282 ton >H yang terjadi = 309,9327 ton
Tiang pancang cukup aman menahan gaya horisontal yang terjadi.
G. Penulangan Kaki Abutmen ( Pier Footing )
Kaki Abutmen (pier footing) dalam konstruksi ini berfungsi sebagai
pile cap. Dalam penulangan pier footing, yang perlu diperhatikan
adalah beban atau gaya yang bekerja pada footing tersebut.
Penulangan arah y :
Formatted: Tab stops: 4.23 cm, Left + 4.66cm, Left
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops:Not at 2.22 cm
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 4.02 cm, Left + 4.66 cm, Left + Not at 2.22
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: Underline
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops:Not at 2.22 cm
Formatted: Subscript
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops: 1.69 cm, Left + Not at 2.22 cm
Formatted: Swedish (Sweden)
Formatted: Indent: Left: 2.54 cm, Tab stops:Not at 2.22 cm
Formatted: Indent: Left: 1.58 cm, Numbered+ Level: 1 + Numbering Style: A, B, C, … +Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 1.69 cm + Tab after: 2.33 cm + Indent at:
Formatted: Indent: Left: 2.33 cm
Formatted: Font: Not Bold, Swedish (Sweden)
Formatted: Swedish (Sweden)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 251
Gambar 5.94 Gaya Yang Bekerja Pada Kaki Abutmen
w1 = ½ . 2,1. 0,4 .1. 1,8 = 0,756 ton
w2 = 2,1 . 0,6 .1. 2,5 = 3,15 ton
w3 = ½ . 2,1. 0,4 .1. 2,5 = 1,05 ton
P = 60,4243 ton
Momen yang terjadi dititik a – a :
Ma-a = 60,4243 . 1,609 + 60,4243 . 0,1 – 0,756 . 1,4 – 3,15 . 1,05
– 1,05 . 0,7
= 98,1642 ton m
Untuk perencanaan tulangan diketahui :
Mu = 98,1642 ton m
b = 1000 mm
h = 1000 mm
p = 50 mm
f’c = 35 Mpa
fy = 400 Mpa
Ø tul utama = 25 mm
d = h – p - ½ D tul. utama
= 1000 – 50 – ½ . 25
= 937,5 mm
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (35-30)
= 0,81
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 252
Mn = 8,0
Mu = 8,0
98,1642 = 122,7053 ton m
= 1227,053 KNm
ρb = fy
fc 85,0'..1β xfy+600
600
= 400
85,0.35.81,0 x400600
600+
= 0,036146 ρmaks = 0,75 . ρb
= 0,75 . 0,036146
= 0,0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan dengan
tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-kira 0,06 ρb
ρ1 = k . ρb
= 0,06 . 0,036146
= 0,002169
Agar bersifat daktil, syarat ( ρ1 ≤ ρ maks ) = 0,002169 < 0,0271
As1 = ρ . b . d
= 0,002169 . 1000 . 937,5
= 2033,4375 mm2
T1 = As1 . fy
= 2033,4375 . 400
= 813375 N
a1 = bfc
T'..85,0
1
= 1000.35.85,0
813375
= 27,3403 mm
Z = d – 0,5 a1
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 253
= 937,5 – 0,5 . 27,3403
= 923,82985 mm
Mr1 = T1 . Z
= 813375 . 923,82985
= 751420104,24375 Nmm
= 751,4201 KNm
Mmax = 1227,053 KNm
∆ M = Mmax – Mr1
= 1227,053 – 751,4201
= 475,6329 KNm
d’ = 50 + ½.25
= 62,5 mm
As’ = )'( ddfy
M−
∆
= )5,625,937(400
10.6329,475 6
−
= 1358,9511 mm2
Digunakan tulangan tekan D25 - 300 (As = 1636,2 mm2)
As = As1 + As’
= 2033,4375 + 1358,9511
= 3192,3886 mm2
Ratio As’/As = 0,4
Digunakan tulangan tarik D25 – 150 ( As = 3272,5mm2 )
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0,81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (As’) = D25 - 300 = 1636,2 mm2
- Tulangan Tarik (As) = D25 - 150 = 3272,5 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 254
gaya tarik total = gaya tekan total
(0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0
(0,85*35*1000*0,81) c2 + (600*1636,2–3272,5*400) c
– 600*62,5*1636,2 = 0
24097,5 c2 – 327280 c – 61357500 = 0
Dengan rumus abc didapat c = 57,7057 mm
a = 0,85 * c = 0,85 * 57,7057 = 49,0498 mm
fs’ = cdc )'( − *600
= -49,8491 N
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a =0,85*35*1000*49,0498 = 1459,231 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 1636,2 * -49,8491 = -81,563 kN
NTARIK = As * 400 = 3272,5 * 400 = 1309 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 1459,231 * (937,5 – ½*49,0498) = 1332,241 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= -81,563 * ( 937,5 – 62,5) = -71,367 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 1332,241 – 71,367 = 1260,874 kNm
Mu = 0,85 * Mn = 0,85 * 1260,874 = 1071,7429 kNm
= 1071,7429 kNm < Mu terjadi 981,642 kNm......aman.
Tulangan bagi = 20 % dari luas tulangan utama diperlukan
= 0,2 . 3393,0435
= 678,6087 mm2
Digunakan tulangan D13-200 (As = 663,4 mm2)
Tulangan samping dibutuhkan adalah 10 % dari luas tulangan tarik
( PBI 1971 9.3.(5) hal 92)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 255
As = 0,1 . 3392,3886 = 339,2388 mm2
Digunakan tulangan samping 3D13 ( As = 398,2 mm2 )
Gambar 5.95 Penulangan Kaki Abutmen
H. Penulangan Tiang Pancang
Tiang pancang yang digunakan pada pilar menggunakan beton
bertulang dengan data sebagai berikut :
a. Diameter tiang pancang : 30 cm
b. Panjang tiang : 40 m
c. Mutu beton (f’c) : 50 Mpa
d. Mutu baja ( fy ) : 400 Mpa
Berdasarkan cara pengangkatan untuk pengangkutan :
Cara pengangkatan diakukan per segmen = 6 m.
Gambar 5.96 Penulangan Berdasarkan Pengangkatan Luas penampang (A) = ¼ . π . 0,32
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 256
= 0,0707 m2
Berat tiang (q) = A . γ beton
= 0,0707 . 2,5
= 0,1768 ton/m
Perhitungan momen :
M1 = ½ . q . a2
M2 = { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a2 }
M1 = M2
½ . q . a2 = { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a2 }
4a2 + 4aL – L2 = 0
a = 0,209 L
= 0,209 . 6
= 1,254 m
M1 = ½ . q . a2
= ½ . 0,1768 . 1,2542
= 0,139 ton m
R1 = R2 = ½ . q . L
= ½ . 0,1768 . 6
= 0,5304 ton
Berdasarkan cara pengangkatan untuk pemancangan :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 257
Gambar 5.97 Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan Untuk
Pemancangan
M1 = ½ . q . a2
R1 = aL
aqaL−−− )..2/1(}).(2/1{ 22
= )(2...22
aLLqaqL
−−
Mx = R1 . x – ½ . q . x2
Syarat maksimum Dx = 0
Dx = R1 – q.x
x = = )(2
22
aLaLL
−−
Mx = 2222
)(22
21
)(22*
)(2)2(
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−−⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−−−
aLaLLq
aLaLL
aLaLLq
= 22
)(22
21
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−aLaLLq
M1 = Mx
½ . q .a2 = 22
)(22
21
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−aLaLLq
a = )(2
22
aLaLL
−−
2a2 – 4aL + L2 = 0
a = 0,29 L
= 0,29 . 6
= 1,74 m
M = ½ . q . a2
= ½ . 0,1768 . 1,742
= 0,2676 ton m
R1 = )(2...22
aLLqaqL
−−
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 258
= )74,16(2
6*1768,0*74,1*26*1768,0 2
−−
= 0,3138 ton
R2 = q.L – R1 = 0,1768 . 6 – 0,3138
= 0,747 ton
Berdasarkan kedua keadaan tersebut di atas, yang paling
menentukan adalah keadaan pada saat pemancangan, sehingga
perhitungan penulangan didasarkan atas momen yang terjadi akibat
pengangkatan untuk pemancangan tersebut. Pengaruh kejut selama
pengangkatan diperhitugkan sebesar 50 % dari momen maksimum.
Mu = 1,5 . 0,2676
= 0,4014 ton m
Vu = 1,5 . 0,747
= 1,1205 ton
Penulangan pokok :
h = 0,88 D = 0,88 . 300
= 264 mm
b = 264
d’ = 0,15 h = 0,15 . 264
= 39,6 mm
d = h – d’ = 264 – 39,6
= 224,4 mm
2.dbMu = 2
7
4,224*26410.4014,0 = 0,30194 N/mm2
= 301,94 KN/m2
2.dbMu = ρ * 0,8 * fy * ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡−
cffy'
**588,01 ρ
0,30194 = 320 * ρ * ( 1 – 4,704* ρ )
= 320 ρ – 1505,28 ρ2
ρ = 0,00094
RI = 0,85 f’c = 0,85 . 50 = 42,5 Mpa
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 259
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (50-30)
= 0,69
ρmax = fy+600
450*1β x fyRl =
400600450*69,0
+x
4005,42 = 0,0329
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
karena ρ < ρmin , maka dignakan ρmin = 0,0035
As = ρ . b . d
= 0,0035 . 264 . 224,4
= 207,3456 mm2
Digunakan tulangan 2D16 ( As = 402,2 mm2 )
Penulangan akibat tumbukan :
Jenis hammer yang akan digunakan adalah tipe K – 35 dengan berat
hammer 3,5 ton.
Dipakai rumus New Engineering Formula :
Pu = cs
HWreh+
**
Dimana :
Pu = Daya dukung tiang tunggal
Wr = Berat hammer = 3,5 ton = 35 KN
eh = effisiensi hammer = 0,8
H = tinggi jatuh hammer = 1,5 m
s = final settlement rata – rata = 15 cm
c = Koefisien untuk double acting system hammer = 0,1
Pu =1,015,05,1*35*8,0
+= 168 KN
Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5
Kuat tekan struktur :
Pu = 0,8 { 0,85 * f’c * ( Ac – As ) + ( fy *As )}
168000 = 0,8 { 0,85 * 50 * (70700 – As ) + ( 400 * As )
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 260
As = - 6407,6923 mm
Karena hasil negatif, maka digunakan :
As = 1 % . Ac = 1 % . 70700
= 707 mm2
Dipakai tulangan 7 D 13 ( As = 929,1 mm2 )
Vu = 168 KN
Vn = KN2407,0 168=
Vc = 0,17 . cf ' . 264 . 224,5
= 59,607 KN
.'.32 cf .bw . d = 233,756 KN
(Vn-Vc) ≤ .'.32 cf .bw . d
180,393 < 233,756
(penampang cukup)
Vc.φ = 0,7 . 59,607 = 41,7249 KN
Vu > Vc.φ (perlu tulangan geser)
syarat s ≤ 2d
s ≤ 2
5,224
s ≤ 112,5 , diambil 100 mm
Av = dfy
sVcVn.
.)( −
= 5,224.250100.10.393,180 3
= 321,413 mm2
Dipergunakan sengkang spiralφ 8 – 100 (As = 502,7 mm2)
Kontrol terhadap tumbukan hammer :
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 261
Daya dukung satu tiang pancang = 117,8583 ton = 11,7858.105 N
Rumus tumbukan :
R = )(
*cs
HWr+Φ
Dimana :
R = Kemampuan dukung tiang akibat tumbukan
Wr = Berat hammer = 3,5 ton = 35 KN
H = Tinggi jatuh hammer = 1,5 m
s = Final settlement rata – rata = 15 cm
c = Koefisien untuk double acting system hammer = 0,1
Maka :
R = )1,015,0(*2,0
5,1*35+
= 1050 KN = 1,05 . 105 N
R = 1,05.105 N < P 1 tiang = 11,7858.105 N .....aman
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 262
Gambar 5.98 Penulangan Tiang Pancang Abutmen
V.2.2.3. Perencanaan wing wall
Wing wall merupakan bagian konstruksi dari jalan layang yang
menyatu dengan struktur abutmen. Wing wall berfungsi sebagai penahan
tanah isian, yang nantinya sebagai pondasi untuk jalan.
Adapun rencana dimensi untuk wing wall dapat dilihat seperti di bawah ini.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 263
Gambar 5.99 Rencana Dimensi Wing Wall
A. Pembebanan Pada Wing Wall
Gambar 5.100 Gaya – gaya Yang Bekerja Pada Wing Wall
Data tanah timbunan :
γ = 1,3 ton/m3
φ = 25 0
c = 0,12 kg/cm2 = 1,2 ton/m2
Ha = 4,315 m
L = )
245tan( φ
+
H
= )
22545tan(
315,4
+= 2,7489 m
Ka = tg2 (45 - 2φ )
= tg2 (45 - 23 ) = 0,4059
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 264
Beban kendaraan di belakang bangunan penahan tanah diperhitungkan
senilai dengan muatan tanah setinggi 60 cm.
H = 60 cm (jadi beban lalu lintas qx)
qx = γ . h .L
= 1,3. 0,6 . 2,7489
= 2,1442 ton/m
Akibat plat injak + aspal
qp = 0,2 . 2,7489 . 2,5 + 0,05 . 2,7489 . 2,2
= 1,6769 ton/m
q = 2,8039 + 1,6769
= 3,8211 ton/m
Tekanan tanah yang terjadi :
1aσ = q . ka - 2 C . Ka
= 3,8211 . 0,4059 - 2 . 1,2 . 4059,0
= 0,0218 ton/m2
2aσ = (q + (γ .Ha)) . ka - 2 C . Ka
= (3,8211 +(1,3. 4,315)) . 0,4059 - 2 . 1,2 . 4059,0
= 2,2985 ton/m2
Konstruksi dianggap sebagai kantilever :
Gambar 5.101 Distribusi Beban Pada Kantilever Wing Wall
Beban merata pada pot a – a :
q = ( σa1 + σa2 ) . 1 m
= ( 0,0218 + 2,2985 ) ton/m2 . 1 m
= 2,3203 ton/m
M = ½ . q . l2
= ½ . 2,3203 . 2,742
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 265
= 8,71 ton m
B. Penulangan Pada Wing Wall
Mu = 8,71 ton m
b = 1000 mm
h = 300 mm
d = 300 – 50 – ½.16 = 242,5 mm
f’c = 35 MPa
fy = 400 MPa
RI = 0,85 f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa
1β → f’c > 30 Mpa = 0,85 – 0,008. (f’c-30)
= 0,85 – 0,008. (35-30)
= 0,81
Mn = 8,0
Mu = 8,071,8 = 10,8875 ton m
= 108,875 KN m
ρb = fy
fc 85,0'..1β xfy+600
600
= 400
85,0.35.81,0 x400600
600+
= 0,036146
ρmaks = 0,75 . ρb
= 0,75 . 0,036146
= 0,0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Diperhitungkan bahwa pasangan kopel gaya beton tekan dengan
tulangan baja tarik mempunyai rasio penulangan kira-kira 0,1 ρb
ρ1 = k . ρb
= 0,1 . 0,036146
= 0,003615
Agar bersifat daktil, syarat ( ρ1 ≤ ρmaks ) = 0,003615 < 0,0271
As1 = ρ . b . d
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 266
= 0,003615. 1000 . 242,5
= 876,5466 mm2
T1 = As1 . fy
= 876,5466. 400
= 350618,63 N
a1 = bfc
T'..85,0
1
= 1000.35.85,0
350618,63
= 11,7855 mm
Z = d – 0,5 a1
= 242,5 – 0,5 . 11,7855
= 236,6073 mm
Mr1 = T1 . Z
= 350618,63 . 236,6073
= 82958908,66 Nmm
= 82,9589 KNm
Mmax = 108,875 KNm
∆ M = Mmax – Mr1
= 108,875 – 82,9589
= 25,9161 KNm
d’ = 50 + ½.13
= 56,5 mm
As2 = )'( ddfy
M−
∆
= )5,565,242(400
10. 25,9161 6
−
= 348,3346 mm2
Digunakan tulangan tekan D13 - 300 (As = 442,4 mm2)
As = As1 + As2
= 876,5466 + 348,3346
= 1224,8811 mm2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 267
Digunakan tulangan tarik D16 – 150 ( As = 1340,4 mm2 )
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0,81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (As’) = D13 - 300 = 442,4 mm2
- Tulangan Tarik (As) = D16 - 150 = 1340,4 mm2
- Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0,85 * f’c * b * β1) c2 + (600 * As’ – As * fy) c – 600 * d’ * As‘ = 0
(0,85*35*1000*0,81) c2 + (600*442,4–1340,4*400) c
– 600*56,5*442,4 = 0
24097,5 c2 – 270720 c – 14997360 = 0
Dengan rumus abc didapat c = 19,95 mm
a = 0,85 * c = 0,85 * 19,95 = 16,96 mm
fs’ = 600)'(.600
6001⎭⎬⎫
⎩⎨⎧ +− d
dfy = 367,01 N
NDESAK1 = 0,85*f’c*b*a = 0,85*35*1000*16,96 = 504,560 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 442,4 * 367,01 = 162,365 kN
NTARIK = As * 400 = 1340,4 * 400 = 536,160 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 504,560 * (242,5 – ½*16,96) = 118,077 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= 162,365 * ( 242,5 – 56,5) = 30,199 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 118,077 + 30,199 = 148,276 kNm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 268
Mu = 0,85 * Mn = 0,85 * 148,276 = 126,0346 kNm
= 126,0346kNm < Mu terjadi 87,1 kNm......aman.
Tulangan bagi = 20 % dari luas tulangan utama diperlukan
= 0,2 . 1224,811
= 244,9622 mm2
Digunakan tulangan D13 - 400 (As = 331,8 mm2)
Gambar 5.102 Penulangan Wing Wall
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 269
V.3. PERENCANAAN OPRIT (STRUKTUR KAKI SERIBU)
V.3.1. Plat Lantai
V.3.2. Perhitungan Portal
V.3.3. Perhitungan tulangan rangkap balok
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/13/2007 3:13:00 PM
ort) 6/13/2007 3:13:00 PM
ort) 6/13/2007 3:13:00 PM
ort) 6/13/2007 3:13:00 PM
ort) 6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
6/11/2007 4:23:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
5/18/2007 9:16:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/12/2007 11:24:00 AM
6/13/2007 3:13:00 PM
ort) 6/13/2007 3:13:00 PM
ort)
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
6/13/2007 3:13:00 PM
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 267
V.1.1. Perencanaan pelat injak
V.2. PERHITUNGAN KONSTRUKSI BAWAH JALAN LAYANG
V.2.1. Pilar
Gambar terakhir no 5.100
Tabel no 5.57
Halaman ini jangan di print
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 268
V.3. PERENCANAAN OPRIT (STRUKTUR KAKI SERIBU)
V.3.1. Plat Lantai
Spesifikasi :
• Tebal plat (h) = 20 cm
• Mutu bahan beton (fc’) = 35 Mpa (350 kg/cm2)
• Mutu tulangan baja (fy) = 400 Mpa (4000 kg/cm2)
• Berat jenis beton bertulang ( cγ ) = 2500 kg/m3
• Berat jenis aspal ( aγ ) = 2200 kg/m3
• Berat jenis air hujan ( wγ ) = 1000 kg/m3
• D tulangan utama = 13 mm
• Tebal selimut beton (p) = 4 cm
Gambar 5.103 Tampak Atas Oprit
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 269
a. Pembebanan :
1. Beban Tetap (Mati)
- Berat sendiri pelat = 0,20 . 1 . 2500 = 500 kg/m2
- Berat air hujan = 0,05 . 1 . 1000 = 50 kg/m2
- Berat aspal = 0,05 . 1 . 2200 = 110 kg/m2 +
Berat total WDL = 660 kg/m2
2. Beban Hidup
Akibat Beban Muatan T pada lantai jembatan :
Distribusi beban pada lantai jembatan akibat beban roda kendaraan,
T = 10 Ton (PPPJJR 1987, Hal 5).
b. Momen yang Terjadi :
Pada Plat Tengah ; =lxly 2,65
Tabel.14 (Buku Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang) skema II
Mlx = 0,001*qDL*l2*x + 81 *P*L
= 0,001*0,66*22*108,7 + 81 *10*2 = 2,78 ton.m
Mly = 0,001*qDL*l2*x + 81 *P*L
= 0,001*0,66*22*23,7+ 81 *10*5,3 = 6,68 ton.m
Mty = - 0,001*qDL*l2*x + 81 *P*L
= - 0,001*0,66*22*114 + 81 *10*5,3 = 6,92 ton.m
Mtix = ½ Mlx = ½ . 2,78 = 1,39 ton.m
Mtix = ½ Mly = ½ . 6,68 = 3,34 ton.m
Pada Plat Tepi ; =lxly 1,02
Tabel.14 (Buku Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang) skema VIA
Mlx = 0,001*qDL*l2*x + 81 *P*L
= 0,001*0,66*1,952*31,1 + 81 *10*1,95 = 2,47 ton.m
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 270
D16 - 125
Ø12 - 25040
0020
00
1950 5300
D16-125
D16-125
Ø12
-250
Ø12
-250
Mly = 0,001*qDL*l2*x + 81 *P*L
= 0,001*0,66*1,952*29,7+ 81 *10*2 = 2,53 ton.m
Mtx = - 0,001*qDL*l2*x + 81 *P*L
= - 0,001*0,66*1,952*69,6 + 81 *10*1,95 = 2,52 ton.m
Mty = - 0,001*qDL*l2*x + 81 *P*L
= - 0,001*0,66*1,952*68,6+ 81 *10*2 = 2,58 ton.m
Mtix = ½ Mlx = ½ . 2,47 = 1,235 ton.m
Mtix = ½ Mly = ½ . 2,52 = 1,26 ton.m …Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang SKSNI 15-1991-03 hal 90.
Momen Terbesar arah Lx = 2,78 ton.m
Momen Terbesar arah Ly = 6,92 ton.m
b. Penulangan Plat :
Gambar 5.105 Penulangan Plat Lantai Oprit
Gambar 5.104 Rencana dimensi Plat
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 271
Rl = 0,85 . f’c = 0,85 . 35 = 29,75 Mpa = 297,5 kg/cm2
1β → f’c > 30 Mpa = 0,81
Tebal efektif d = h – p – ½ D tul
= 200 – 40 – ½ . 16 = 152 mm
d’ = p + ½ D tul
= 40 + 8 = 48 mm
Perhitungan Momen Kapasitas arah Lx = 2m
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (A’s) = 4 D 12 = 452,57 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 4 D 12 = 452,57 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
(0.85*35*1000*0.81)C2 + (600*452,57–452,57 *400)C – 600*46*452,57 = 0
24097.5 C2 + 90514,2857 C – 12490971 = 0
Dengan rumus abc didapat C = 20,96 mm
a = 0.81 * C = 0.81 * 20,96 = 16,98 mm
fs’ = 600*)'(cdc − = 600*
96.20)4696.20( − = -716,38
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*1000*16,98 = 505,24 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 452,57 * -716,38 = -324,214 kN
NTARIK = As * 400 = 181,029 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 505240 * (154 – ½*16,98) = 73,51 kNm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 272
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= -324,214 * ( 154 – 46) = -35,015 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 73,51 – 35,015 = 38,502 kNm
Mu = 0.8 * Mn = 0.8 * 38,502 = 30,8 kNm
= 3,0802 ton.m < Mu terjadi 2,78 ton m ......aman
Perhitungan Momen Kapasitas arah Ly = 5,3m
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (A’s) = 8 D 16 = 1609,14 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 8 D 16 = 1609,14 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
(0.85*35*1000*0.81)C2 + (600*1609,14–1609,14*400)C – 600*48*1609,14= 0
24097.5 C2 + 321828,57 C – 4634314 = 0
Dengan rumus abc didapat C = 37,68 mm
a = 0.81 * C = 0.81 * 37,68 = 30,52 mm
fs’ = 600*)'(cdc − = 600*
68,37)4868,37( = -164,296
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*1000*30,52 = 908,034 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 1609,14* -164,296 = -264,377 kN
NTARIK = As * 400 = 643,657 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 273
= 908,034 * (152 – ½*30,52) = 124,164 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= -264,377 * ( 152 – 48) = -27,495 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 124,164 - 27,495 = 96,668 kNm
Mu = 0.8 * Mn = 0.8 * 96,668 = 77,335 kNm
= 7,733 ton.m < Mu terjadi 6,92 ton m ......aman.
V.3.2. Perhitungan Portal
Gambar 5.106 Pot. Melintang Oprit
Perhitungan portal meliputi perhitungan balok induk, balok
anak, dan kolom. Pada perhitungan mekanika untuk portal
menggunakan analisa 3 dimensi dengan program SAP 2000.
Gambar 5.107 Tampak Atas Oprit
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 274
a. Pembebanan Portal
1. Input Beban Mati (DL)
• Berat Sendiri Balok
• Beban Plat Lantai Kendaraan
• Beban Aspal
• Beban Air Hujan
2. Input Beban Hidup merata (q) dan Beban Hidup Garis (P)
3. Input Beban Angin pada titik pusat join.
4. Gaya rem dan traksi (Rm)
5. Gaya gesek pada tumpuan bergerak (Gg)
6. Gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi (Gh)
Tabel 5.58 Kombinasi Pembebanan Pada SAP 2000
Komb.
Kombinasi Pembebanan dan Gaya Teg. dipakai
thd teg ijin
I M + (H+K) + Ta + Tu 100 %
II M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm 125 %
III Komb. I + Rm + Gg + A + SR + Tm + S 140 %
IV M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu 150 %
1. Beban Mati (DL)
• Berat sendiri balok
• Berat Plat Lantai Kendaraan tebal 20 cm (didefinisikan dalam SAP)
• Aspal setebal 5 cm → qU = 110 kg/m2
• Air Hujan setinggi 5 cm → qU = 50 kg/m2
qDL = 160 kg/m2
2.Beban hidup (LL) (BMS)
• Merata (q) = 8 kPa = 8 KN/m2 = 800 kg/m2
• Garis (P) = 44 KN/m = 4400 kg/m
• Beban Pejalan kaki = 5 kPa = 500 kg/m2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 275
MRm
Rm
3.Beban Angin
Luas bidang untuk beban mati :
A1 = (t balok + t plat + t aspal) . L . 150 %
= (65 + 20 + 5) . 200 . 1,5
= 27000 cm2 = 2,7 m2
Luas untuk beban hidup :
A2 = (t beban hidup) . L . 100 %
= (200) . 200. 1,0
= 40000 cm2 = 4 m2
wtot = (A1 + A2 ) . w
= ( 2,7 + 4 ) . 150
= 1620 kg
Zw = ½ . (H1 + H 2) – Yb
= ½ . (0,9 + 2) – 0,45
= 1,45 m
4.Gaya rem dan traksi
Beban hidup = beban D tanpa koefisien kejut (diperhitungkan sebesar 5 % )
dengan titik tangkap 1,8 m di atas lantai kendaraan.
Rm = 0,05. (800*4*5,3 + 4400*5,3)
= 2014 kg
Gambar 5.108 Tinjauan bekerjanya gaya rem dan traksi
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 276
Gh
Tinggi plat = 5,36 m
perkerasan = 0,05 m
YRm = 5,36 + 0,05 + 1,8 = 7,21 m
MRm = Rm . YRm
= 2014 . 7,21
= 14521 kg.m
5. Gaya akibat gempa
Gh = c . Wt
Dimana : Gh = Gaya horisontal akibat gempa
c = Koefisien gempa untuk Jawa Tengah (wilayah 4) = 0,14
Wt = Muatan mati konstruksi yang ditinjau
Muatan Mati konstruksi
a. Berat balok → WU = 20850 kg
Balok melintang 0.35*0.6*14.5*2500
Balok anak 0.3*0.5*14.5*2500
Balok memanjang 0.4*0.65*14.5*2500
b. Berat Plat Lantai Kendaraan 0.2*14.5*4*2500 → WU = 29000kg
c. Aspal 0.05*14.5*4*220 → WU = 6380 kg
d. Air Hujan setinggi 5 cm 0.05*14.5*4*1000 → WU = 2900 kg
Wt = 59130 kg
Gambar 5.109 Tinjauan Bekerjanya Gaya Gempa
Gaya gempa (Gh) :
Wt = 59130 kg
Gh = 0,14 . 59130
= 8278.2 kg
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 277
V.3.3. Perhitungan tulangan rangkap balok
Setelah melakukan perhitungan mekanika akan didapatkan momen
lentur, momen torsi dan gaya lintang, momen lentur ini akan digunakan untuk
mendesain tulangan lentur balok. Tulangan lentur didesain berdasarkan momen
lentur terbesar. Sedangkan tulangan sengkang didesain berdasarkan kombinasi
gaya lintang dan momen torsi yang menghasilkan luas tulangan sengkang
terbesar.
Perhitungan tulangan lentur balok
Berdasarkan buku Struktur Beton Bertulang, langkah-langkah analisis
penampang balok adalah sebagai berikut :
a. Anggap bahwa tulangan tarik meluluh dan tulangan tekan belum
meluluh. fs ≥ fy ; fs’ ≤ fy
b. Menentukan garis netral C dangan persamaan :
(0.85 * f’c * b * β) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
c. Menghitung tegangan pada tulangan baja tekan.
fs’ = cdc )'( − * (600)
d. Dapatkan a dengan persamaan : a = β1.C
e. Menghitung gaya-gaya tekan,
NDESAK1 = (0.85 * f’c) * b * a
NDESAK2 = As * fs’
Kemudian diperiksa dengan menghitung gaya tarik,
NTEKAN = As * fy
Dimana NTEKAN harus sama dengan NDESAK1 = NDESAK2
f. Menghitung kuat momen tahanan masing-masing kopel,
Mn1 = NDESAK1 * (d – ½ a)
Mn2 = NDESAK2 * (d – d’)
Mn = NDESAK1 + NDESAK2
Mu = 0,8.Mn
f. Memeriksa syarat rasio penulangan (ρ1 ≤ ρmak) agar diperoleh sifat
ductile , As1 dihitung berdasarkan keadaan bahwa tegangan pada
tulangan baja tekan belum mencapai fy.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 278
As1 = As – fy
fsAs ''*
ρ aktual = db
As*
1
Analisa struktur untuk mencari gaya-gaya dalam yang terjadi dilakukan
dengan menggunakan bantuan SAP 2000. Berikut ini hasil dan perhitungan
penulangan balok pada oprit.
Gambar 5.110 Bidang Momen Balok Melintang
Gambar 5.111 Bidang Momen Balok Anak
Gambar 5.112 Bidang Momen Balok Memanjang
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 279
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 280
Balok Melintang
- Gaya dalam Balok Melintang
Mu (tump) = - 21086.37 kg.m
Mu (lap) = 19996.85 kg.m
Vu = - 15780.86 kg
Tu = 1184.03 kg.m
Nu = - 8278.2 kg Dimensi = 30 x 50 cm2
Tulangan Lentur (tumpuan)
Tinggi penampang (h) = 500 mm
Lebar penampang (b) = 300 mm
Penutup beton (p) = 40 mm
Diameter tulangan utama rencana (D) = 19 mm
Diameter tulangan sengkang (Ø) = 10 mm
Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ (2.D+2.5)
= 500 - 40 – 10 – ½.(2.19+2.5)
= 418,5 mm
Mu = - 21086.37 kgm = -21086.37 × 104 Nmm
Mn = 8.0
Mu = 8.0
210863700 = 263579625
ρbalance = )600(
600*)'*85.0*(fyfy
cf+
β
= )400600(
600*400
)35*85.0*81.0(+
= 0.0361
ρmax = 0.75 * ρbalance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Dengan coba-coba koefisien k = 0.37
Didapat ρ1 = k * ρbalance = 0.01337
(ρ1 ≤ ρmak) = 0,01337 < 0,0244
Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan :
As1 terpakai = ρ * b* d*10-6
= 0,01337 × 0,3 × 0,4185 ×106
= 1679.12 mm2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 281
T1 = As1 * fy = 1679.12 * 400 = 671647.93 N
a1 = )*'*85.0(
1bcf
T =)300*35*85.0(
93.671647 = 75.25 mm
z = d – ½*a1 = 418.5 – ½*75.25 = 380.87 mm
Mn1 = T1 * z = 671.647.93 * 380.87 = 255812336.9 Nmm
Mn2 = Mu – Mn1 = 263579625 – 255812336.9 = 7767288.054 Nmm
As’ = )'(*
2ddfy
Mn−
= )5.595.440(*400
054.7767288−
= 54.09 mm2
Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 19 (As terpakai = 567.29 mm2 )
As = As1 + As’ = 1679.12 + 54.09 = 1733.21 mm2
Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 7 D 19 (As terpakai = 1985.5 mm2 )
- Cek terhadap rasio tulangan As’/As :
Rasio As’/As = 5.1985
29.567 = 0.29
- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton :
Rasio As/Ac = 150000
79.2252 = 1,7 %
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (A’s) = 2 D 19 = 567.29 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 7 D 19 = 1985.5 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
(0.85*35*300*0.81)C2 + (600*567.29–1985.5*400)C – 600*59.5*567.29 = 0
7229.25 C2 – 453828.571 C – 20252100 = 0
Dengan rumus abc didapat C = 92.924 mm
a = 0.81 * C = 0.81 * 92.924 = 75.26 mm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 282
fs’ = 600*)'(cdc − = 600*
924.92)'5.59924.92( − = 215.815
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*300*75.26 = 671.771 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 567.29 * 215.815 = 122.429 kN
NTARIK = As * 400 = 794.2 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 671771 * (418.5 – ½*75.26) = 255.85 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= 122429 * ( 418.5 – 59.5) = 43.952 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 255.85 + 43.952 = 299.807 kNm
Mu = 0.85 * Mn = 0.85 * 299.807 = 239.845 kNm
= 23984.5 kg.m < Mu terjadi 21086 kg m ......aman.
Tulangan Lentur (lapangan)
Tinggi penampang (h) = 500 mm
Lebar penampang (b) = 300 mm
Penutup beton (p) = 40 mm
Diameter tulangan utama rencana (D) = 19 mm
Diameter tulangan sengkang (Ø) = 10 mm
Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ (2.D+25)
= 500 - 40 – 10 – ½.(2.19+25)
= 418,5 mm
Mu = 19996.85 kgm = 19996.85 × 104 Nmm
Mn = 8.0
Mu = 8.0
199968500 = 249960625
ρbalance = )600(
600*)'*85.0*(fyfy
cf+
β
= )400600(
600*400
)35*85.0*81.0(+
= 0.0361
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 283
ρmax = 0.75 * ρbalance = 0.75 * 0.0325 = 0.0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Dengan coba-coba koefisien k = 0.24
Didapat ρ1 = k * ρbalance = 0.00868
(ρ1 ≤ ρmak) = 0,00868 < 0,0244
Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan :
As1 terpakai = ρ * b* d*10-6
= 0,00868 × 0,3 × 0,4185 ×106
= 1089.16 mm2
T1 = As1 * fy = 1089.16 * 400 = 435663.52 N
a1 = )*'*85.0(
1bcf
T =)300*35*85.0(
52.435663 = 48.81 mm
z = d – ½*a1 = 418.5 – ½*48.81 = 394.09 mm
Mn1 = T1 * z = 435663.52 * 394.09 = 171691979.2 Nmm
Mn2 = Mu – Mn1 = 249960625 – 171691979.2 = 78268645.77 Nmm
As’ = )'(*
2ddfy
Mn−
= )5.595.418(*400
77.78268645−
= 545.05 mm2
Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 19 (As terpakai = 567.29 mm2 )
As = As1 + As’ = 1089.16 + 545.05 = 1634.21 mm2
Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 6 D 19 (As terpakai = 1701.86 mm2 )
- Cek terhadap rasio tulangan As’/As :
Rasio As’/As = 86.170129.567 = 0.33
- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton :
Rasio As/Ac = 150000
15.2269 = 1,51 %
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81
- mutu baja fy = 400 Mpa
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 284
- Tulangan Desak (A’s) = 2 D 19 = 567.29 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 6 D 19 = 1701.86 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
(0.85*35*300*0.81)C2 + (600*567.29–1701.86*400)C – 600*59.5*567.29 = 0
7229.25 C2 – 340371.429 C – 20252100 = 0
Dengan rumus abc didapat C = 81.47 mm
a = 0.81 * C = 0.81 * 81.47 = 65.98 mm
fs’ = 600*)'(cdc − = 600*
47.81)5.5947.81( − = 161.795
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*300*65.98 = 588.959 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 567.29 * 161.795 = 91.784 kN
NTARIK = As * 400 = 680.743 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 588959 * (418.5 – ½*65.89) = 227.047 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= 91784 * ( 418.5 – 59.5) = 32.951 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 227.047 + 32.951 = 259.997 kNm
Mu = 0.8 * Mn = 0.8 * 259.997 = 207.998 kNm
= 20799.8 kg.m < Mu terjadi 19996.85 kg m ......aman
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 285
500
418.
5
300
2 D 19
7 D 19
500
2 D 19
6 D 19
300
418.
5
Posisi tumpuan Posisi lapangan Gambar 5.113 Penulangan Lentur Balok Melintang
Tulangan Geser dan Torsi
Perencanaan Torsi dan Geser mengacu pada SKSNI T15-1991.
Cek Terhadap Geser
Data balok beton sebagai berikut:
- b = 300 mm
- h = 500 mm
- d = 418,5 mm
- Tu = 462,02 kgm = 4620200 Nmm
- Vu = 15780.86 kg = 157808.6 N
- Nu = 8278.2 kg = 82782 N
Kekuatan beton tanpa tulangan dalam menahan torsi
Jika ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛≤ ∑ yxcfTu 2'
241φ , maka torsi dapat diabaikan.
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛≤ ∑ 500.30035
24175,0 2Tu
4620200 N mm ≤ 8319487.2 Nmm.......dapat diabaikan
Gaya geser beton tanpa sengkang adalah :
Vc = 1/6 cf ' bw . d
= 1/6 35 . 300 . 418,5
= 123793.96 N
Gaya geser sengkang yang terjadi :
Vs = Vn – Vc = φ
Vu - Vc
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 286
500
2 D 10 - 100
2 D 19
418.
5
300
2 D 19
7 D 19
500
2 D 10 - 125
2 D 19
2 D 19
6 D 19
300
418.
5
Vs = 6,0
157808,6 N – 123793.96 N = 139220.37 N
Gaya geser maksimum sengkang :
Vs maks = dbf wc'32
= 5,4183003532
⋅⋅ = 495175.87 N > Vs .....................ok!
Cek spasi maksimum yang diperbolehkan
Vs perlu = 139220,37 N
dbcf w'31 = 5,41830035
31
⋅⋅ = 247587.93 N ≥ Vs perlu
Digunakan tul geser 2 kaki Av = 2. ¼ . π . 102 = 157,07 mm2
Maka smax1 = ½ d = ½ .418,5 mm = 209,25 mm
smax2 = s
v
VdfyA ,. =
37,1392205,418.240.07,157 = 113,317 mm
Posisi tumpuan Posisi lapangan Gambar 5.114 Potongan Melintang Balok Melintang
Balok Anak
- Gaya dalam Balok Anak
Mu (tump) = - 12393.53 kg.m
Mu (lap) = 9837.06 kg.m
Vu = - 13696.04 kg
Tu = 126.11 kg.m
Nu = - 868.92 kg Dimensi = 25 x 45 cm2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 287
Tulangan Lentur (tumpuan)
Tinggi penampang (h) = 450 mm
Lebar penampang (b) = 250 mm
Penutup beton (p) = 40 mm
Diameter tulangan utama rencana (D) = 19 mm
Diameter tulangan sengkang (Ø) = 10 mm
Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ (2.D+25)
= 450 - 40 – 10 – ½.(2.19+25)
= 368,5 mm
Mu = 12393.53 kgm = 12393.53 × 104 Nmm
Mn = 8.0
Mu = 8.0
123935300 = 1544919125 Nmm
ρbalance = )600(
600*)'*85.0*(fyfy
cf+
β
= )400600(
600*400
)35*85.0*81.0(+
= 0.0361
ρmax = 0.75 * ρbalance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Dengan coba-coba koefisien k = 0.19
Didapat ρ1 = k * ρbalance = 0.00687
(ρ1 ≤ ρmak) = 0,00687 < 0,0244
Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan :
As1 terpakai = ρ * b* d*10-6
= 0,00687 × 0,25 × 0,3685 ×106
= 632.69 mm2
T1 = As1 * fy = 632.69 * 400 = 253077.97 N
a1 = )*'*85.0(
1bcf
T =)250*35*85.0(
97.253077 = 34.03 mm
z = d – ½*a1 = 368.5 – ½*34.03 = 351.49 mm
Mn1 = T1 * z = 253077.97 * 351.49 = 88953452.99 Nmm
Mn2 = Mu – Mn1 = 154919125 – 88953452.99 = 65965672.01 Nmm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 288
As’ = )'(*
2ddfy
Mn−
= )5.595.368(*400
01.65965672−
= 533.7 mm2
Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 19 (As terpakai = 567.29 mm2 )
As = As1 + As’ = 632.69 + 533.7 = 1166.4 mm2
Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 5 D 19 (As terpakai = 1418.21 mm2 )
- Cek terhadap rasio tulangan As’/As :
Rasio As’/As = 21.141829.567 = 0.4
- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton :
Rasio As/Ac = 150000
5.1985 = 1,76 %
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (A’s) = 2 D 19 = 567.29 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 5 D 19 = 1418.21 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
(0.85*35*250*0.81)C2 + (600*567.29–1418.21*400)C – 600*59.5*567.29 = 0
6024.375 C2 – 226914.28 C – 20252100 = 0
Dengan rumus abc didapat C = 79.795 mm
a = 0.81 * C = 0.81 * 79.795 = 64.63 mm
fs’ = 600*)'(cdc − = 600*
795.79)'5.59795.79( − = 152.6
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*250*64.63 = 480.716 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 567.29 * 152.6 = 86.57 kN
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 289
NTARIK = As * 400 = 567.286 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 480716 * (368.5 – ½*64.63) = 161.6 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= 86570 * ( 368.5 – 59.5) = 26.75 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 161.6 + 26.75 = 188.35 kNm
Mu = 0.8 * Mn = 0.8 * 188.35 = 150.687 kNm
= 15068.7 kg.m < Mu terjadi 12393.53 kg m ......aman
Tulangan Lentur (lapangan)
Tinggi penampang (h) = 450 mm
Lebar penampang (b) = 250 mm
Penutup beton (p) = 40 mm
Diameter tulangan utama rencana (D) = 19 mm
Diameter tulangan sengkang (Ø) = 10 mm
Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ 19
= 450 - 40 – 10 – ½. 19
= 390,5 mm
Mu = 9837.06 kgm = 9837.06 × 104 Nmm
Mn = 8.0
Mu = 8.0
98370600 = 122963250 Nmm
ρbalance = )600(
600*)'*85.0*(fyfy
cf+
β
= )400600(
600*400
)35*85.0*81.0(+
= 0.0361
ρmax = 0.75 * ρbalance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 290
Dengan coba-coba koefisien k = 0,19
Didapat ρ1 = k * ρbalance = 0.00687
(ρ1 ≤ ρmak) = 0,00687 < 0,0244
Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan :
As1 terpakai = ρ * b* d*10-6
= 0,00687 × 0,25 × 0,3905 ×106
= 670.47 mm2
T1 = As1 * fy = 670.47 * 400 = 268187.1 N
a1 = )*'*85.0(
1bcf
T =)250*35*85.0(
1.268187 = 36.06 mm
z = d – ½*a1 = 390.5 – ½*36.06 = 372.47 mm
Mn1 = T1 * z = 268187.1 * 372.47 = 99891814.77 Nmm
Mn2 = Mn – Mn1 = 122963250 – 99891814.77 = 23071435.23 Nmm
As’ = )'(*
2ddfy
Mn−
= )5.595.390(*400
23.23071435−
= 174.26 mm2
Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 19 (As terpakai = 567.29 mm2 )
As = As1 + As’ = 670.71 + 174.26 = 844.72 mm2
Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 3 D 19 (As terpakai = 850.93 mm2 )
- Cek terhadap rasio tulangan As’/As :
Rasio As’/As = 93.85029.567 = 0.67
- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton :
Rasio As/Ac = 150000
22.1418 = 1,26 %
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (A’s) = 2 D 19 = 567.29 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 3 D 19 = 850.93 mm2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 291
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
(0.85*35*250*0.81)C2 + (600*567.29–850.93*400)C – 600*59.5*567.29 = 0
6024.375 C2 – 20252100 = 0
Dengan rumus abc didapat C = 57.98 mm
a = 0.81 * C = 0.81 * 57.98 = 46.96 mm
fs’ = 600*)'(cdc − = 600*
98.57)'5.5998.57( − = -15.728
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*300*46.96 = 349.294 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 567.29 * -15.728 = -8.922 kN
NTARIK = As * 400 = 340.371 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 349294 * (390.5 – ½*46.96) = 128.197 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= -8922 * ( 390.5 – 59.5) = -2.953 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 128.197 + -2.953 = 125.244 kNm
Mu = 0.8 * Mn = 0.8 * 125.244 = 100.195 kNm
= 10019.5 kg.m < Mu terjadi 9837.06 kg m ......aman
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 292
450
5 D 19250
368.
52 D 19
450
3 D 19
390.
5
2502 D 19
Posisi tumpuan Posisi lapangan Gambar 5.115 Penulangan lentur Balok Anak
Tulangan Geser dan Torsi
Perencanaan Torsi dan Geser mengacu pada SKSNI T15-1991.
Cek Terhadap Geser
Data balok beton sebagai berikut:
- b = 250 mm
- h = 450 mm
- d = 368,5 mm
- Tu = 126.11 kgm = 1261100 Nmm
- Vu = 13696.04 kg = 136960.4 N
- Nu = 868.92 kg = 8689.2 N
Kekuatan beton tanpa tulangan dalam menahan torsi
Jika ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛≤ ∑ yxcfTu 2'
241φ , maka torsi dapat diabaikan.
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛≤ ∑ 450.25035
24175,0 2Tu
1261100 N mm ≤ 5199679.5 Nmm.......dapat diabaikan
Gaya geser beton tanpa sengkang adalah :
Vc = 1/6 cf ' bw . d
= 1/6 35 . 250 . 368,5
= 90836.47 N
Gaya geser sengkang yang terjadi :
Vs = Vn – Vc = φ
Vu - Vc
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 293
450
2 D 10 - 100
5 D 19250
368.
5
2 D 19
450
2 D 10 - 125
3 D 19
390.
5
2502 D 19
Vs = 6,0
136960.4 N – 90836.47 N = 137430.86 N
Gaya geser maksimum sengkang :
Vs maks = dbf wc'32
= 5,3682503532
⋅⋅ = 363345.9 N > Vs .....................ok!
Cek spasi maksimum yang diperbolehkan
Vs perlu = 137430.86 N
dbcf w'31 = 5,36825035
31
⋅⋅ = 181672.95 N ≥ Vs perlu
Digunakan tul geser 3 kaki Av = 2. ¼ . π . 102 = 157.07 mm2
Maka smax1 = ½ d = ½ .389,5 mm = 194.75 mm
smax2 = s
v
VdfyA ,. =
86.1374305,368.240.07.157 = 101.1 mm
Posisi tumpuan Posisi lapangan Gambar 5.116 Penampang melintang Balok Anak
Balok Memanjang
- Gaya dalam Balok Memanjang
Mu (tump) = - 23774.01
Mu (lap) = 39640.96 kg.m
Vu = - 31083.72 kg
Tu = 1290.33 kg.m
Nu = - 4130.09 kg Dimensi = 35 x 60 cm2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 294
Tulangan Lentur (lapangan)
Tinggi penampang (h) = 600 mm
Lebar penampang (b) = 350 mm
Penutup beton (p) = 40 mm
Diameter tulangan utama rencana (D) = 22 mm
Diameter tulangan sengkang (Ø) = 10 mm
Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ (2.D+2.5)
= 600 - 40 – 10 – ½.(2.22+2.5)
= 515,5 mm
Mu = 39640.96 kgm = 39640.96 × 104 Nmm
Mn = 8.0
Mu = 8.0
396409600 = 495512000 Nmm
ρbalance = )600(
600*)'*85.0*(fyfy
cf+
β
= )400600(
600*400
)35*85.0*81.0(+
= 0.0361
ρmax = 0.75 * ρbalance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Dengan coba-coba koefisien k = 0.33
Didapat ρ1 = k * ρbalance = 0.01193
(ρ1 ≤ ρmak) = 0,01193 < 0,0244
Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan :
As1 terpakai = ρ * b* d*10-6
= 0,01193 × 0,35 × 0,5155 ×106
= 2152.16 mm2
T1 = As1 * fy = 2153.16 * 400 = 860862.7 N
a1 = )*'*85.0(
1bcf
T =)400*35*85.0(
7.860862 = 82.68 mm
z = d – ½*a1 = 515.5 – ½*82.68 = 474.16 mm
Mn1 = T1 * z = 860862.7 * 474.16 = 408188429.1 Nmm
Mn2 = Mn – Mn1 = 495512000 – 4048188429.1 = 87323570.9 Nmm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 295
As’ = )'(*
2ddfy
Mn−
= )615.515(*400
9.87323570−
= 480.33 mm2
Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 22 (As terpakai = 760.57 mm2 )
As = As1 + As’ = 2152.16 + 480.33 = 2632.48 mm2
Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 7 D 22 (As terpakai = 2662 mm2 )
- Cek terhadap rasio tulangan As’/As :
Rasio As’/As = 2662
57.760 = 0.29
- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton :
Rasio As/Ac = 210000
57.3422 = 1,63 %
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (A’s) = 2 D 22 = 760.57 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 7 D 22 = 2662 mm2
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
(0.85*35*400*0.81)C2 + (600*760.61–2662*400)C – 600*61*760.61 = 0
8434.125 C2 – 608457 C – 27836914 = 0
Dengan rumus abc didapat C = 103.907 mm
a = 0.85 * C = 0.85 * 103.90 = 84.16 mm
fs’ = 600*)'(cdc − = 600*
9.103)619.103( − = 247.76
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*400*84.16 = 876.361 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 760.61 * 247.76 = 188.439 kN
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 296
NTARIK = As * 400 = 1064.8 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 876361 * (515.5 – ½*84.16) = 414.885 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= 188439 * ( 515.5 – 61) = 85.646 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 414.885 + 85.646 = 500.53 kNm
Mu = 0.8 * Mn = 0.8 * 500.53 = 400.42 kNm
= 40042 kg.m < Mu terjadi 39640.96 kg m ......aman
Tulangan Lentur (tumpuan)
Tinggi penampang (h) = 600 mm
Lebar penampang (b) = 350 mm
Penutup beton (p) = 40 mm
Diameter tulangan utama rencana (D) = 22 mm
Diameter tulangan sengkang (Ø) = 10 mm
Tinggi efektif (d) = h – p – Ø – ½ D
= 600 - 40 – 10 – ½. 22
= 539 mm
Mu = 23774.01 kgm = 23774.01 × 104 Nmm
Mn = 8.0
Mu = 8.0
237740100 = 297175125 Nmm
ρbalance = )600(
600*)'*85.0*(fyfy
cf+
β
= )400600(
600*400
)35*85.0*81.0(+
= 0.0361
ρmax = 0.75 * ρbalance = 0.75 * 0.0361 = 0.0271
ρmin = fy4,1 =
4004,1 = 0,0035
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 297
Dengan coba-coba koefisien k = 0.12
Didapat ρ1 = k * ρbalance = 0.00434
(ρ1 ≤ ρmak) = 0,00434 < 0,0244
Luas tulangan tarik1 yang dibutuhkan :
As1 terpakai = ρ * b* d*10-6
= 0,00434 × 0,35 × 0,539 ×106
= 818.28 mm2
T1 = As1 * fy = 818.28 * 400 = 327331.52 N
a1 = )*'*85.0(
1bcf
T =)400*35*85.0(
52.327331 = 31.43 mm
z = d – ½*a1 = 539 – ½*31.43 = 523.28 mm
Mn1 = T1 * z = 327331.52 * 523.28 = 171276477.1 Nmm
Mn2 = Mn – Mn1 = 297175125 – 171276477.1 = 125898647.9 Nmm
As’ = )'(*
2ddfy
Mn−
= )61539(*400
9.125898647−
= 658.47 mm2
Maka tulangan tekan yang digunakan adalah 2 D 22 (As terpakai = 760,57 mm2 )
As = As1 + As’ = 818.28 + 658.47 = 1476.74 mm2
Maka tulangan tarik yang digunakan adalah 4 D 22 (As terpakai = 1521,14 mm2 )
- Cek terhadap rasio tulangan As’/As :
Rasio As’/As = 14.152157.760 = 0.5
- Cek rasio tulangan terhadap luasan beton :
Rasio As/Ac = 210000
71.2281 = 1.09 %
Cek Kapasitas (kondisi setimbang)
- mutu beton f’c = 35 Mpa => β1 = 0.81
- mutu baja fy = 400 Mpa
- Tulangan Desak (A’s) = 2 D 22 = 760.57 mm2
- Tulangan Tarik (As) = 4 D 22 = 1521.14 mm2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 298
Mencari garis netral apabila dalam kondisi seimbang antara
gaya tarik total = gaya tekan total
(0.85 * f’c * b * β1) C2 + (600 * As’ – As * fy) C – 600 * d’ * As‘ = 0
(0.85*30*400*0.85)C2 + (600*760.57–1521.14*400)C – 600*61*760.57 = 0
8434.125 C2 – 152114.286 C – 27836914 = 0
Dengan rumus abc didapat C = 67.171 mm
a = 0.81 * C = 0.81 * 67.171 = 54.4 mm
fs’ = 600*)'(cdc − = 600*
171.67)61171.67( − = 55.124
NDESAK1 = 0.85*f’c*b*a = 0.85*35*400*54.4 = 566.531 kN
NDESAK2 = As’ * fs’ = 760.57 * 55.124 = 41.926 kN
NTARIK = As * 400 = 608.457 kN
Mn1 = NDESAK1 * (d- ½*a)
= 566531 * (539 – ½*54.4) = 289.948 kNm
Mn2 = NDESAK2 * (d-d’)
= 41926 * ( 539 – 61) = 20.041 kNm
Mn = Mn1 + Mn2
= 289.948 + 20.041 = 309.98 kNm
Mu = 0.8 * Mn = 0.8 * 309.98 = 247.991 kNm
= 24799.1 kg.m < Mu terjadi 23774.01 kg m ......aman
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 299
600
350
539
2 D 22
4 D 22
600
2 D 22
7 D 22
515.
5
350
Posisi tumpuan Posisi lapangan Gambar 5.117 Penulangan lentur Balok Memanjang
Tulangan Geser dan Torsi
Perencanaan Torsi dan Geser mengacu pada SKSNI T15-1991.
Cek Terhadap Geser
Data balok beton sebagai berikut:
- b = 350 mm
- h = 600 mm
- d = 539 mm
- Tu = 1290.33 kgm = 12903300 Nmm
- Vu = 31083.72 kg = 310837.2 N
- Nu = 4130.09 kg = 41300.9 N
Kekuatan beton tanpa tulangan dalam menahan torsi
Jika ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛≤ ∑ yxcfTu 2'
241φ , maka torsi dapat diabaikan.
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛≤ ∑ 600.35035
24175,0 2Tu
12903300 N mm ≤ 13588495.75 Nmm.......dapat diabaikan
Gaya geser beton tanpa sengkang bersama-sama torsi adalah :
Vc = 1/6 cf ' bw . d
= 1/6 35 . 350 . 539
= 186011.4 N
Gaya geser sengkang yang terjadi :
Vs = Vn – Vc = φ
Vu - Vc
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 300
600
4 D 10 - 100
2 D 22
350
539
2 D 22
4 D 22
600
4 D 10 - 125
2 D 22
2 D 22
7 D 22
515.
5
Vs = 6,0
310837.2 N – 186011.4 N = 332050.6 N
Gaya geser maksimum sengkang :
Vs maks = dbf wc'32
= 5393503532
⋅⋅ = 744045.63 N > Vs .....................ok!
Cek spasi maksimum yang diperbolehkan
Vs perlu = 332050.6 N
dbcf w'31 = 53935035
31
⋅⋅ = 372022.81 N ≥ Vs perlu
Digunakan tul geser 4 kaki Av = 4. ¼ . π . 102 = 314,16 mm2
Maka smax1 = ½ d = ½ .539 mm = 319.75 mm
smax2 = s
v
VdfyA ,. =
6.332050539.240.16,314 = 122,39 mm
karena memiliki h > 500 mm, maka diperlukan tulangan tambahan.
Posisi tumpuan Posisi lapangan Gambar 5.118 Potongan melintang Balok Memanjang
Kolom Tiang Pancang
Berdasarkan hasil penyelidikan tanah di daerah kawasan Bandara A. Yani,
dapat diketahui bahwa lapiasan tanah keras didapatkan pada kedalaman – 30,00
m. Sesuai dengan kondisi yang ada maka digunakan tiang pancang yang
perhitungan kekuatannya didasarkan pada gabungan antara tahanan konus (cone
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 301
resistance) dan friksi pada dinding tiang pancang (total friction). Untuk
mendapatkan kekuatan friksi yang maksimum dari tanah yang lunak, maka
diperlukan tiang pancang berdiameter besar.
Direncanakan tiang pancang pada oprit ini menggunakan jenis pancang
bulat dengan diameter 50 cm.
Luas tiang pancang ( A ) = 0,25. π. D2
= 0,25 . 3,14 . 402
= 1256,63 cm2
Berat tiang pancang ( W pile) = ( 0,125663 .2,5 ) . 40
= 12,566 ton
Keliling tiang pancang (Θ) = π . D
= 3,14 . 40
= 125,66 cm
Data tanah yang didapat dari hasil penyelidikan tanah pada kedalaman – 30 m:
- Cone resistance (qc) = 50 kg/cm2
- Total friction ( TF ) = 787,5 kg / cm2
Kekuatan tanah
Bogeman
P safe = 3. cc Aq
+5.ΘTF =
363,1256.50 +
566,125.5,787
= 40735,28 kg = 40,735 ton
P ult = P safe - W pile
= 40,735 – 12,556
= 28,179 ton
Meyerhoff
Pult = (40 . Nb . Ab) + (0,2 . N(
. As)
Pult = Daya dukung batas pondasi (ton)
Nb = Nilai N-SPT pada elevasi dasar tiang
Ab = Luas penampang dasar tiang (m2)
N(
= Nilai N-SPT rata-rata
As = Luas selimut tiang (m2)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 302
2666
A
B C
D
F
H
J
ML
K
I
G
EE'
G'
I'
P1
P2
P3
P4
P5
Lp
Lz
Lz
L1
L2
L3
L4
L5
Lk
Ld
- 40,0 m
2660
2666
2666
2666
N(
= 2
21 NN(
+ →N(
2
N(
2 = nilai rata-rata N, 4D keatas dari ujung tiang
= (41 + 37 + 37 + 37 )/4 = 38
N(
= 2
3841+ = 39,5
Pult = (40 . 41 . 0,125663) + (0,2 . 39,5. (1,2566 . 40))
= 602,85 ton
Pall = Fk
Pult = 3
602,85 = 200,952 ton
Gaya horisontal pada tiang pancang :
Gambar 5.119 Gaya Horisontal Tiang Pancang
Data pondasi tiang pancang :
B = lebar tiang pancang yang menerima beban horisontal = 0,4 m
Lk = Tinggi kolom = 5 m
Lp = panjang tiang pancang yang masuk ke tanah = 40 m
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 303
Panjang jepitan pada tiang pancang :
Ld = 31 Lp =
31 . 40 = 13,333 m
LH = Ld = 13,333 m
L1 = 11,55 m
L2 = 8,88 m
L3 = 6,218 m
L4 = 4,439 m
L5 = 1,773 m
Pada kedalaman – 5,00 m :
Ø 1 = 30
γ1 = 1,4720 gr/cm3
Kp1 = tg2 ( 45 + 2φ ) = tg2 ( 45 +
23 )
= 1,11
Pada kedalaman – 10,50 m :
Ø 3 = 30
γ2 = 1,6199 gr/cm3
Kp2 = tg2 ( 45 + 2φ ) = tg2 ( 45 +
23 )
= 1,11
Perhitungan diagram tekanan tanah pasif :
BC = ( Kp1.γ1.1) . B = ( 1,11.1,4720.2,66).0,4 = 1,738 ton / m2
DE = (Kp1.γ1.4,333).B = (1,11.1,4720.5,332).0,4 = 3,483 ton/m2
FG = (Kp1.γ1.7,666).B=(1,11.1,4720.7,998).0,4 = 5,222 ton/m2
HI = (Kp2.γ2. 10,999).B=(1,11.1,6199.10,664).0,4 = 7,665 ton/m2
JK = (Kp2.γ2.14,333).B=(1,11.1,6199. 13,333).0,4 = 9,584 ton/m2
Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja :
Titik A = 0 ton / m2
BC = 1,738 ton/m2
DE’ = ¾ . DE = ¾ . 3,483 = 2,612 ton/m2
FG’ = ½ . FG = ½ . 5,222 = 2,611 ton/m2
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 304
HI’ = ¼. HI = ¼. 7,665 = 1,916 ton/m2
Titik J = 0 ton/m2
Resultan tekanan tanah pasif
P1 = ½ . 2,666 . 1,738 = 2,316 ton
P2 = ½ . 2,666 .( 1,738 + 2,612) = 5,798 ton
P3 = ½ . 2,666 .( 2,612 + 2,611 ) = 6,962 ton
P4 = ½ . 2,666.( 2,611 + 1,916) = 6,034 ton
P5 = ½ . 2,666 . 1,916 = 2,554 ton +
Σ P = 23,664 ton
Titik tangkap resultan tekanan tanah pasif :
Σ P . Lz = P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5
= 2,316 . 11,55 + 5,798 . 8,88 + 6,962 . 6,218
+ 6,034 . 4,439 + 2,554 . 1,77
= 152,83 ton m
Lz = 152,831 / 23,664
= 6,458 m
Gaya horisontal maksimal yang dapat ditahan tekanan tanah pasif :
Σ Ms = 0
H’. ( LH + Lz ) = Σ P . 2 ( Lz )
H’. ( 13,33 + 6,458 ) = 23,664 . 2. 6,458
H’ = 19,788305,664 = 15,4469 ton > H yang terjadi = 5,923 ton ....aman
Tiang pancang cukup aman menahan gaya horisontal yang terjadi.
Penulangan Tiang Pancang
Tiang pancang yang digunakan pada pilar menggunakan beton bertulang
dengan data sebagai berikut :
a. Diameter tiang pancang : 40 cm
b. Panjang tiang per segmen : 8 m
c. Mutu beton (f’c) : 50 Mpa
d. Mutu baja ( fy ) : 400 Mpa
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 305
Dalam perencanaan penulangan tiang pancang perlu ditinjau berdasarkan :
1. Pengangkatan persegmen ketika pengangkutan.
2. Pengangkatan ketika pemancangan.
3. Akibat tumbukan hammer.
4. Fungsinya sebagai kolom.
Berdasarkan cara pengangkatan untuk pengangkutan :
Panjang per segmen = 8 m
Gambar 5.120 Penulangan Berdasarkan Pengangkatan Luas penampang (A) = ¼ . π . 0,52
= 0,1963 m2
Berat tiang (q) = A . γ beton
= 0,1963 . 2,5
= 0,4908 ton/m
Perhitungan momen :
M1 = ½ . q . a2
M2 = { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a2 }
M1 = M2
½ . q . a2 = { 1/8 . q . ( L-2a )2 } – { ½ . q . a2 }
4a2 + 4aL – L2 = 0
a = 0,209 L
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 306
= 0,209 . 8
= 1,672 m
M1 = ½ . q . a2
= ½ . 0,4098 . 1,6722
= 0,5728 ton m
R1 = R2 = ½ . q . L
= ½ . 0,4098 . 8
= 1,6392 ton
Berdasarkan cara pengangkatan untuk pemancangan :
Gambar 5.121 Penulangan Berdasarkan Cara Pengangkatan untuk Pemancangan
M1 = ½ . q . a2
R1 = aL
aqaL−−− )..2/1(}).(2/1{ 22
= )(2...22
aLLqaqL
−−
Mx = R1 . x – ½ . q . x2
Syarat maksimum Dx = 0
Dx = R1 – q.x
x = qR1 =
)(222
aLaLL
−−
Mx = 2222
)(22
21
)(22*
)(2)2(
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−−⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−−−
aLaLLq
aLaLL
aLaLLq
= 22
)(22
21
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−aLaLLq
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 307
M1 = Mx
½ . q .a2 = 22
)(22
21
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−aLaLLq
a = )(2
22
aLaLL
−−
2a2 – 4aL + L2 = 0
a = 0,29 L
= 0,29 . 8
= 2,32 m
M = ½ . q . a2
= ½ . 0,4908 . 2,322
= 1,32 ton m
R1 = )(2...22
aLLqaqL
−−
= )32,28(2
8*4908,0*32,2*28*4908,0 2
−−
= 1,16 ton
R2 = q.L – R1 = 0,4908 . 8 – 1,1613
= 2,7651 ton
Penulangan akibat tumbukan hammer :
Jenis hammer yang akan digunakan adalah tipe K – 35 dengan berat hammer
3,5 ton.
Dipakai rumus New Engineering Formula :
Pu = cs
HWreh+
**
Dimana :
Pu = Daya dukung tiang tunggal
Wr = Berat hammer = 3,5 ton = 35 KN
eh = effisiensi hammer = 0,8
H = tinggi jatuh hammer = 1,5 m
s = final settlement rata – rata = 15 cm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 308
c = Koefisien untuk double acting system hammer = 0,1
Pu = 1,015,05,1*35*8,0
+= 168 KN
Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5
Kuat tekan struktur :
Pu = 0,85 { 0,85 * f’c * ( Ac – As ) + ( fy *As )
168000 = 0,85 { 0,85 * 50 * (125663 – As ) + ( 400 * As )
As = - 22743,007 mm
Berdasarkan penggunaannya sebagai kolom :
Hasil analisa SAP 2000 v.10
M = 7009,13 kg.m = 7,00913 ton.m
Vu = 5923 kg = 5,923 ton
Pu = 147,747 ton
Berdasarkan berbagai keadaan tersebut di atas, yang paling menentukan
adalah keadaan dimana tiang pancang berfungsi sebagai kolom, sehingga
perhitungan penulangan utama didasarkan atas momen yang terjadi akibat
kondisi tersebut.
Mu = 7,009 ton m
Vu = 5,923 ton
Pu = 147,747 ton < Pall = Fk
Pult = 3
602,85 = 200,952 ton .... aman
Kolom dengan pengikat spiral direduksi sebesar 15 %
Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5
Kuat tekan struktur :
Pu = 0,85 { 0,85 * f’c * ( Ac – As ) + ( fy *As )
147747 = 0,85 { 0,85 * 50 * (125663 – As ) + ( 400 * As )
As = )'85,0( cffy
Po−
- 0.85 . f’c . Ac
= 50*85,0400(
4,1477473−
- 0.85 * 50 * 125663
= -5336544,7 mm
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 309
400
15 D 13
51
70
Karena hasil negatif, maka digunakan syarat minimum tulangan :
As = 1,5 % . Ac = 1,5 % . 125663
= 1884,9 mm2
Dipakai tulangan 15 D 13 ( As = 1990,98 mm2 )
Dengan selimut setebal 7 cm karena selalu berhubungan dengan tanah.
Gambar 5.122 Penampang Melintang Tiang Pancang
Penulangan spiral :
h = 0,88 D = 0,88 . 400
= 352 mm
b = 352 mm
d’ = 0,15 h = 0,15 . 352
= 52,8 mm
d = h – d’ = 352 – 52,8
= 299,2 mm
Vu = 5,923 = 59,23 KN
Vn = 7,0
59,23 = 84,6143 KN
Vc = 0,17 . cf ' . 352 . 299,2
= 105,922 KN
.'.32 cf .bw . d = 496,475 N
(Vn-Vc) ≤ .'.32 cf .bw . d
-21,3077 < 496,475
(penampang cukup)
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang 310
70
15 D 13 400
Vc.φ = 0,7 . 105,922 = 74,1454 KN
Vu < Vc.φ (tulangan geser minimum)
Digunakan sengkang 2 kaki Ø8 , Av = 100,53 mm2
s =Vs
dfyAv ,. = 0
2,299.400.53,100 = ~
syarat s ≤ 2d
s ≤ 2
2,299
s ≤ 149,6 , diambil 125 mm
Gambar 5.123 Penulangan Tiang Pancang
BAB VI
PENUTUP
VI.1. Kesimpulan
1. Jalan layang pada jalan akses bandara A. Yani Semarang direncanakan
untuk meningkatkan aksesbilitas menuju bandara A. Yani, dikarenakan
jalan akses yang ada kurang efektif akibat kemacetan di bundaran
Kalibanteng.
2. Struktur yang dipergunakan dalam perencanaan jalan layang pada jalan
akses bandara A. Yani Semarang bervariasi, hal ini disesuiakan dengan
kebutuhan dan kondisi di lapangan, yaitu :
- Girder menggunakan beton prategang dengan metode post tensioning
dengan bentang yang bervariasi.
- Jumlah pilar terdapat 9 buah dengan ketinggian bervariasi.
- Pondasi menggunakan pondasi dalam berupa tiang pancang.
- Pilar, abutmen, wing wall, dan tiang pancang menggunakan beton
konvensional.
- Oprit menggunakan konstruksi kaki seribu.
3. Dalam perencanaan jalan layang digunakan dimensi struktur dan material
yang sesuai dengan yang ada di pasaran pada umumnya. Sehingga
diharapkan dapat diaplikasikan pada kenyataan di lapangan.
VI.2. Saran
Di dalam merencanakan suatu prasarana transportasi yang akan
mendukung peningkatan pergerakan lalu-lintas sebagai dampak dari
pertumbuhan suatu kota hendaknya mengacu pada kondisi topografi dan
geografi setempat, kondisi lalu-lintas, biaya dan keterkaitannya dengan
RUTRK.
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang V-
110
Laporan Tugas Akhir
Perencanaan Jalan Layang Pada Jalan Akses Bandara A.Yani Semarang V-
111
top related