bab v perencanaan - diponegoro universityeprints.undip.ac.id/33995/8/1876_chapter_v.pdf ·...
TRANSCRIPT
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-1
BAB V
PERENCANAAN
5.1 Tinjauan Umum
Kota Semarang merupakan Ibukota Propinsi Jawa Tengah yang banyak
dilewati oleh lalu lintas lintas propinsi karena berada di tengah-tengah Pulau Jawa.
Dengan keberadaan yang strategis ini, Semarang diharapkan mampu memberikan
tingkat pelayanan yang memadai untuk melayani arus lalu lintas perjalanan kendaraan
baik dalam kota atau antarkota.
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Baru Bandara Internasional ini
merupakan pembangunan jalan baru untuk mengalokasikan jalan akses baru seiring
dengan berkembangnya Bandara Ahmad Yani sebagai bandara internasional dan
daerah-daerah di sekitarnya. Dalam bab ini akan dibahas berbagai hal mengenai
proses perencanaan jalan dan jembatan baru yaitu:
• Perencanaan Klasifikasi Jalan
• Perencanaan Geometrik Jalan
• Perencanaan Perkerasan Jalan
• Perencanaan Bangunan Penunjang (Jembatan dsb.) serta Drainase Jalan
5.2 Alternatif Trase (Rute)
A. Umum
Dalam perencanaan pembangunan jalan, pemilihan rute merupakan satu
bagian terpenting. Pemilihan rute dilaksanakan agar mendapat rute yang paling
optimal ditinjau dari segi ekonomis, teknis, lingkungan, perkembangan sosial,
pengembangan wilayah, mobilitas maupun aksesbilitas.
Dengan demikian pembangunan jalan akses ini tidak merugikan masyarakat,
baik masyarakat sekitar maupun pengguna jalan. Hal – hal yang akan dijadikan bahan
pertimbangan dalam mendapatkan rute tersebut adalah : teknis, perencanan tata ruang
dan tata guna lahan, sosial ekonomi, lingkungan.
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-2
B. Faktor – faktor Penentu Pemilihan Trase
Sebagai bahan pertimbangan tingkat kelayakan suatu rute, maka perlu adanya
penilaian dengan menetapkan kriteria-kriteria sehingga dapat diperbandingkan dari
beberapa alternatif.
Pada umumnya, dalam penentuan trase jalan terdapat dua tahap kegiatan,
yaitu:
1. Tahap pertama, menentukan beberapa alternatif trase yang memenuhi
persyaratan.
2. Tahap kedua, adalah tinjauan yang lebih mendalam dari beberapa alternatif yang
telah diidentifikasi pada tahap sebelumnya.
Adapun kriteria-kriteria yang dijadikan bahan pertimbangan di dalam
perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional
Ahmad Yani Semarang adalah :
1. Pengaruh medan / topografi
Topografi merupakan faktor yang mempengaruhi syarat teknis perancangan jalan
seperti : landai jalan (landai maksimum, panjang kritis), jarak pandang,
penampang melintang dan sebagainya. Pada dasarnya, untuk menentukan trase
jalan yang ekonomis, diusahakan dibuat jarak terpendek namun dengan
memperhitungkan kelandaian yang seminimum mungkin.
2. Pembebasan tanah
Biaya pembebasan lahan, terutama di daerah perkotaan bisa sangat tinggi. Belum
lagi masalah proses pembebasan lahan yang seringkali memakan waktu lama dan
menimbulkan masalah sosial. Hal ini dapat mengganggu jadwal pelaksanaan
konstruksi jalan, atau malah menunda hingga waktu yang cukup lama.
3. Lingkungan
Dengan terbangunnya jalan, maka tentunya akan menimbulkan polusi baik polusi
udara, debu, suara, dan lain-lain pada daerah sekitar jalan. Hal ini perlu
dipertimbangkan dengan melibatkan juga masyarakat daerah tersebut.
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-3
4. Sosial
Dampak sosial merupakan hal yang sulit dihindarkan dalam suatu proyek pembangunan
jalan. Diantaranya adalah adanya kerugian secara ekonomi akibat beralihnya arus kendaraan
ke jalan yang baru tersebut. Belum lagi masalah dalam pembebasan lahan dan pemberian
ganti rugi lahan yang terpakai. Dampak sosial tersebut akan mengakibatkan keresahan
masyarakat dan pada akhirnya juga akan merugikan semua pihak terkait.
5. Lalu lintas
Dari segi lalu lintas, rute tersebut harus dapat memberikan kemudahan akses bagi pengguna
jalan, yaitu :
• Dapat menarik banyak lalu lintas.
• Dapat mengurangi waktu perjalanan.
• Dapat mengurangi kemacetan pada jalan negara, propinsi, kota yang
dijadikan jalan alternatif jalan tersebut.
Selain itu juga memperhatikan hal-hal yang berkaitan dengan perencanaan teknis,
yaitu :
• Panjang rute, sedapat mungkin merencanakan rute terpendek.
• Perlintasan dengan jalan eksisting.
• Sesedikit mungkin melintasi rel Kereta Api dan sungai.
6. Galian dan timbunan
Jumlah pekerjaan tanah dalam pembangunan jalan perlu mendapat perhatian khusus.
Pekerjaan galian dan timbunan memerlukan biaya yang tidak sedikit. Bila pekerjaan galian
melebihi timbunan, maka sisa tanah harus ditempatkan pada lokasi yang tidak merugikan
semua pihak. Dan jika sebaliknya, maka harus didatangkan tanah timbunan dari luar.
7. Jembatan
Pembangunan Jembatan yang akan melewati sungai Siangker nantinya sangat diperlukan
untuk memperlancar arus lalu lintas menuju bandara. Pembangunan jembatan ini meliputi
pemilihan jenis struktur dan perhitungan struktur jembatan.
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-4
C. Alternatif Rute
Berdasarkan data yang didapat baik dari survey langsung ke lapangan maupun dari
peta kontur yang kami dapat dari Pemerintah Kota Semarang tahun 2005, maka didapat 3
(tiga) alternatif dengan kondisi masing-masing sebagai berikut :
1. Alternatif 1
Rute alternatif 1 dimulai dari jalan masuk ke perumahan Puri Anjasmoro yang
terletak di ruas jalan Arteri Utara yang berjarak 1025 m dari bundaran Kalibanteng Jl.
Siliwangi. Panjang jalan dari alternatif ini adalah 2128 m. Rute ini melewati
permukiman penduduk yang padat, sungai dan tambak-tambak sehingga diperlukan
jembatan untuk melintasi sungai dan perlu adanya pembebasan lahan milik penduduk.
Kondisi topografi merupakan daerah datar dan dataran rendah karena letaknya yang
hampir berdekatan dengan laut (ketinggian tanah 0,5 m – 2,0 m dari permukaan laut).
Jumlah tikungan dari alternatif ini adalah sebanyak 2 buah dan persimpangan 2 buah.
Melintasi 1 sungai, yaitu Kali Siangker.
KALI SILANDAK ( RELOKASI )
KAWASAN APPROACH LIGHTING SYSTEM ( ALS )
B
IPA L
L A U T J A W A
KAWASAN LANUMAD
KAW ASAN TERMINAL
LA ND
AS PA
CU
17 -35
Alternatif 1
Alternatif 2
Alternatif 3
Gambar 5.1. Rencana Alternatif Trase
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-5
Tabel 5.1 Sudut tikungan alternatif 1
Kondisi Lapangan Alternatif 1
Dalam hal ini kondisi lapangan yang dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan
yang dilewati trase rencana. Tujuan survai ini adalah untuk menghindari bangunan
dan fasilitas publik dan mengetahui keadaan lapangan yang sesungguhnya. Berikut
hasil pengamatan dari survai tersebut:
1. Titik Awal 0 + 000
Lokasi Survey pada jalan Arteri Utara.
Daerah yang dilalui Trase berupa jalan kecil dimana trase melintasi bangunan publik.
Gambar situasi titik awal trase dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Titik ∆
A
T1 32.63
T2 33.86
B
Gambar 5.2. denah situasi alternatif I Sta 0 + 000
Jalan Arteri Utara
Gambar 5.3. Jalan masuk alternatif I
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-6
2. STA 0 + 297
Lokasi survey masuk ke dalam perumahan sejauh 297 m.
Daerah yang dilalui trase ini adalah jalan lokal di dalam perumahan Puri Anjasmoro.
Trase ini melalui bangunan permukiman penduduk. Gambar lokasi dapat dilihat
dibawah ini.
Gambar 5.4. Denah situasi alternatif I Sta 0 + 297
Gambar 5.5. jalan alternatif I yang melalui perumahan Anjasmoro
Jalan Arteri Utara
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-7
3. STA 0 + 532
Lokasi survey di sekitar perumahan Puri Anjasmoro.
Daerah ini melintasi permukiman penduduk tepat di depan Kali Siangker Sehingga
hambatan yang terjadi adalah pembebasan lahan dan sungai.
Gambar 5.6. Denah situasi alternatif I Sta 0 + 532
Gambar 5.7. Jalan Alternatif I melewati Kali siangker
Jalan Arteri Utara
Kali Siangker
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-8
4. Titik 4
Lokasi survey di atas pematang tambak.
Tarse rencana melalui areal pertambakan penduduk sehingga hambatan yang terjadi
adalah pembebasan lahan dan kondisi permukaan tambak yang basah tergenang air.
Gambar 5.8. Denah situasi alternatif I titik 4
Gambar 5.9. Jalan alternative I melalui lahan pertamabakan
Jalan Arteri Utara
Kali Siangker
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-9
2. Alternatif 2
Rute alternatif 2 dimulai dari jalan alteri utara yang berjarak 2155m dari bundaran
Kalibanteng Jl. Siliwangi. Panjang jalan dari alternatif ini adalah 1812,17 m. Rute
ini melewati jalan utama menuju PRPP, pusat perbelanjaan hero dan sekolah Krista
Mitra. Kondisi topografi merupakan daerah datar dan dataran rendah karena letaknya
yang hampir berdekatan dengan laut (ketinggian tanah 0,5 m – 2,0 m dari permukaan
laut). Alternatif ini tidak memiliki tikungan, namun melewati 2 buah persimpangan
dan melintasi 1 sungai, yaitu Kali Siangker.
Kondisi Lapangan Alternatif 2
Dalam hal ini kondisi lapangan yang dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan
yang dilewati trase rencana. Tujuan survai ini adalah untuk menghindari bangunan
dan fasilitas publik dan mengetahui keadaan lapangan yang sesungguhnya. Alternatif
2 ini merupakan rencana jaringan jalan yang sudah direncanakan dan telah menjadi
proyek Peningkatan Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani Semarang dengan
pemberi tugas Dinas Bina Marga Jateng dan merupakan bagian dari Rencana Jaringan
Jalan Kota Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005.
Berikut hasil pengamatan dari survai tersebut:
1. Titik Awal ( 0 + 000 )
Lokasi Survey pada jalan Arteri Utara.
Daerah yang dilalui Trase berupa jalan utama menuju PRPP, perbelanjaan hero,
sekolah Krista Mitra, dan rumah makan Kampung Laut. Gambar situasi titik awal
trase dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-10
Gambar 5.10. Denah situasi alternatif II Sta 0 + 000
Gambar 5.11. Jalan masuk alternatif II
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-11
2. Titik 2 (1 + 200)
Lokasi survey pada tambak.
Daerah yang dilalui trase sebagian besar adalah tambak yang mana untuk menuju ke
tambak ini dari mulai sta 0+000 sampai dengan 0+800 melewati jalan paving block
dan untuk sta selanjutnya masih berupa tanah dan rawa, serta telah ada jembatan yang
melintasi Kali Siangker yang termasuk proyek Bina Marga Jateng, yaitu peningkatan
jalan akses menuju bandara Ahmad Yani.
3. Alternatif 3
Rencana Pengembangan Bandara A. Yani ( sumber : Dishub Jateng )
Rencana proyek peningkatan jalan akses menuju bandara A. Yani ( sumber : Dinas Bina Marga Jateng )
Kali Siangker
Gambar 5.12. Denah situasi alternatif II Sta 1 + 200
Gambar 5.13. Jalan alternatif II melalui lahan pertamabakan
Gambar 5.14. Layanan informasi proyek Bina Marga Jawa Tengah
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-12
Seperti pada dua alternatif sebelumnya, rute alternatif 3 dimulai dari jalan
alteri utara yang berjarak 3250 m dari bundaran Kalibanteng Jl.
Siliwangi. Panjang jalan dari alternatif ini adalah 3400 m. Rute ini melewati
stadion dan Taman Rekreasi Pantai Marina Semarang, melewati 1 sungai, yaitu
Kali Siangker, tambak, serta 3 persimpangan.
Tabel 5.2 Sudut tikungan alternatif 3
Titik ∆
A
T1 7
T2 84
T3 90
T4 85
B
Kondisi Lapangan Alternatif 3
Alternatif ketiga ini merupakan rencana jaringan jalan yang sudah direncanakan
secara makro dan telah termasuk ke dalam Konsep Pengembangan Jaringan Jalan
Pemerintah Kota Semarang merupakan bagian dari Rencana Jaringan Jalan Kota
Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005. Jalan yang
dilewati rute ini juga telah mengalami urugan. Dalam hal ini kondisi lapangan yang
dimaksud adalah survai terhadap jalan – jalan yang dilewati trase rencana. Tujuan
survai ini adalah untuk menghindari bangunan dan fasilitas publik dan mengetahui
keadaan lapangan yang sesungguhnya. Berikut hasil pengamatan dari survai tersebut:
1. Titik 1 (STA 0 + 000)
Lokasi survey pada jalan Arteri Utara.
Kondisi jalan pada STA ini adalah jalan paving block.Trase pada lokasi ini
merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman penduduk, sehingga tidak
ada hambatan berarti. Situasi survai dapat dilihat pada gambar.
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-13
Gambar 5.15. Denah situasi alternatif III Sta 0 + 000
Gambar 5.16. Jalan masuk alternatif III
Jalan Arteri Utara
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-14
Titik 2 ( STA 0 + 625 )
Lokasi survey masih pada jalan paving block, di persimpangan jalan masuk menuju
GOR Yadora.
Jalan pada lokasi ini sebagian telah mengalami urugan. Trase pada lokasi ini
merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman penduduk.
Gambar 5.17. Denah situasi alternatif III Sta 0 + 625
Gambar 5.18. Jalan Alternatif III yang telah mengalami urugan.
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-15
2. Titik 3 ( STA 0 + 778 )
Lokasi survey di depan tempat rekreasi Taman Marina.
Trase pada lokasi ini merupakan jalan umum dan tidak melewati permukiman
penduduk.
Gambar 5.19. Denah situasi alternatif III Sta 0 + 778
Gambar 5.20. Trase ini melalui rekreasi Taman Marina.
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-16
3. Titik 4 ( STA 2 + 100 )
Lokasi survey di atas pematang tambak.
Trase pada lokasi ini tidak melewati permukiman penduduk, namun melewati
sungai dan tambak.
Gambar 5.21. Denah situasi alternatif III Sta 2 + 100
Gambar 5.22. Jalan Alternatif III melalui pematang Tambak
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-17
KAWASAN APPROACH LIGHTING SYSTEM ( ALS )
IPAL
L A U T J A W A
4. Titik 5 ( STA 3 + 400 )
Lokasi survey juga di atas pematang sawah.
Trase yang dilewati jalan ini tidak melewati permukiman penduduk, namun
melewati areal pertambakan yang sangat luas.
Gambar 5.23. Denah situasi alternatif III Sta 3 + 400
Gambar 5.24. Trase ini melewati areal pertambakan yang sangat luas.
Rencana Pengembangan Bandara A. Yani ( sumber : Dishub Jateng )
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-18
D. Pemilihan Alternatif Rute
Alternatif trase dipilih dengan mempertimbangkan parameter sebagai berikut:
1. Kondisi medan / topografi
Dari ketiga alternatif ini termasuk ke dalam kondisi medan datar dan dataran
rendah karena lokasi dekat dengan laut.
2. Pembebasan tanah dan masalah sosial
Pembebasan tanah dapat menjadi masalah yang serius dalam perencanaan
jalan baru. Hal ini sehubungan dengan penggunaan tata guna lahan yang
dilewati oleh trase.
Alternatif pertama banyak melewati daerah pemukiman penduduk Kondisi
yang demikian akan menyebabkan tingginya biaya pembebasan lahan dan
harus dipikirkan relokasi dari pemukiman penduduk yang tergusur oleh
adanya pembuatan jalan baru.
Alternatif kedua melewati jalan umum dan daerah pertambakan. Alternatif
ketiga melewati daerah pertambakan dan tidak ada pemukiman yang dilewati.
STA awal alternatif trase ketiga lebih ke utara dari pada alternatif pertama dan
kedua sehingga biaya pembebasan lahan akan semakin kecil.
3. Lingkungan
Pembuatan jalan baru akan menimbulkan polusi udara, debu, getaran maupun
suara. Banyaknya lokasi pemukiman pada alternatif pertama akan
menyebabkan menurunnya kualitas hidup masyarakat sekitar. Pada alternatif
kedua dan alternatif ketiga, timbulnya polusi tidak terlalu mempengaruhi
masyarakat karena sebagian rute tidak melewati daerah permukiman.
Dengan demikian alternatif yang kedua dan ketiga lebih baik dari pada
alternatif pertama.
4. Rencana teknis trase
Rencana teknis jalan akan menyebabkan besar kecilnya biaya konstruksi. Dari
ketiga alternatif, alternatif kedua mempunyai panjang jalan yang terpendek
dari pada yang lain.
Pada Alternatif 2, trase jalan telah termasuk ke dalam Konsep Pengembangan
Jaringan Jalan Kota Semarang sesuai dengan Rencana Jaringan Jalan Kota
Semarang dan Rencana Tata Ruang dan Wilayah Kota Semarang 2005.
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-19
Dengan mempertimbangkan terhadap karakteristik dari masing-masing
alternatif seperti yang dijelaskan di atas, dibuat skoring sebagai pembanding,
sehingga didapat alternatif terpilih.
Nilai (skoring) dari ketiga alternatif di atas dapat dilihat pada Tabel 5.4,
gambar alternatif trase dapat dilihat pada gambar 5.25.
Tabel 5.3 Skoring Alternatif Trase
No Uraian Alternatif 1 Alternatif 2 Alternatif 3
Kuantitas Score Kuantitas Score Kuantitas Score
1 Panjang Jalan 2128 m 9 1812,76 m 9 3400 m 8
2 Jumlah Tikungan 2 8 0 9 4 7
3
Jumlah Jembatan Yang
Harus dibuat 1 7 0 9 1 6
4 Jumlah Overpass / 0 9 0 9 0 9
Underpass Yg Harus
Dibuat
5 Jumlah Lintasan Rel KA 0 9 0 9 0 9
6 Jumlah Sungai 1 9 1 9 1 9
7 Jumlah Persimpangan 2 9 2 9 3 8
8
Menanggulangi
Kemacetan 90% 9 90% 9 85% 8
9
Perb. Vol. Galian-
Timbunan 1 : 10 6 1 : 10 6 1 : 9 7
10 Pembebasan Lahan 80% 4 20% 8 30% 7
11
Bangunan Publik Yang
Dilewati ada 6 Tidak ada 9
Tidak
ada 9
12 Landai Maksimum datar 9 datar 9 datar 9
Total Nilai 90 100 93
Sumber : Hasil Analisa
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-20
IPAL
Keterangan nilai (score):
1 – 3 : Buruk
4 – 6 : Cukup
7 – 9 : Baik,
Setelah dijumlahkan alternatif yang memiliki total nilai yang paling tinggi adalah
alternatif yang nantinya akan direncanakan.
Alternatif I : 90
Alternatif II : 100
Alternatif III : 93
Karena yang memiliki total nilai tertinggi adalah alternatif 2, maka yang akan
direncanakan adalah trase Alternatif 2.
Gambar 5.25. Alternatif terpilih (Alternatif 2)
Rencana Pengembangan Bandara A. Yani ( sumber : Dishub Jateng )
Trase alternatif terpilih (Alternatif 2)
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-21
5.3 Perencanaan Klasifikasi Jalan
5.3.1. Klasifikasi Medan
Kelas medan dibagi atas 3 jenis (datar, perbukitan dan pegunungan) yang
ditentukan oleh kemiringan melintang dalam arah yang kira-kira tegak lurus as jalan
raya selebar ROW (40 m) jalan yang bersangkutan.
Kemiringan melintang dari rencana trase jalan Akses Baru Bandara Ahmad
Yani Semarang dapat dicari dengan rumus sebagai berikut :
Kemiringan melintang = % 100ROWLebar
Elevasi Perbedaan×
Tabel 5.4 Perhitungan Kemiringan Melintang Rata - Rata
Titik Stationing Kiri
(m)
Kanan
(m)
Jarak
(m)
Kemiringan Melintang (%)
( Kanan - Kiri x 100%) / jarak
1 0 + 000 1.26 1.26 40 0
2 0 + 100 0.19 0.78 40 1.475
3 0 + 200 1.41 0.52 40 -2.225
4 0 + 300 1.41 0.59 40 -2.05
5 0 + 400 0.4 0.18 40 -0.55
6 0 + 500 0.8 0.09 40 -1.775
7 0 + 600 1.27 0.24 40 -2.575
8 0 + 700 0.8 0.09 40 -1.775
9 0 + 800 1.27 0.24 40 -2.575
10 0 + 900 1 0.24 40 -1.9
11 1 + 000 1 0.1 40 -2.25
12 1 + 100 1.2 0.1 40 0.1
13 1 + 200 0.2 0.7 40 1.25
14 1 + 300 0.2 0.5 40 0.75
15 1 + 400 0.3 0.1 40 -0.5
16 1 + 500 0.3 0.1 40 -0.5
17 1 + 600 0.2 0.3 40 0.25
18 1 + 700 0.2 0.1 40 -0.25
19 1 + 800 0.2 0.1 40 -0.25
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-22
Berdasarkan perhitungan pada Tabel 5.5 didapatkan nilai kemiringan melintang rata-rata
adalah 1,21 %. Maka, disimpulkan bahwa klasifikasi medan dari trase terpilih adalah daerah
datar.
5.3.2. Klasifikasi Fungsional Jalan
a. Fungsi Jalan
Sesuai dengan sistem jaringan jalan Kota Semarang yang ada, maka
pembangunan akses jalan dan jembatan menuju Bandara Ahmad Yani Semarang
direncanakan dengan fungsi jalan tipe II Primer Kolektor.
b. Kelas Jalan
Lalu lintas yang akan dilayani sampai tahun 2030 adalah 4643.8 smp/hari.
Sesuai dengan Tata Cara Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan 1997,
maka Jalan dan jembatan akses menuju Terminal baru Bandara Ahmad Yani
Semarang ini direncanakan dengan kelas jalan, Kelas II, yaitu jalan merupakan
standar tertinggi bagi jalan dengan 2 atau 4 lajur dalam melayani angkutan cepat
antar kota dan dalam kota, terutama untuk persimpangan tanpa lampu lalu lintas..
c. Karakteristik Jalan
Tipe jalan : Kolektor primer
Kelas jalan : Kelas 2
Kecepatan rencana : 60 km/jam.
5.3.3. Perencanaan Geometrik Jalan
Perencanaan geometrik jalan adalah perencanaan route dari suatu ruas jalan
secara lengkap, meliputi beberapa elemen yang disesuaikan dengan kelengkapan dan
data dasar yang ada atau tersedia dari survai lapangan dan dianalisis serta mengacu
pada Tata Cara Perencanaan Geometrik Untuk Jalan Perkotaan, September 1997.
Adapun rencana teknis geometrik jalan adalah sebagai berikut :
Kecepatan rencana : 60 km/jam
Lebar lajur lalu lintas : 3,5 m
Lebar bahu Jalan : 2,0 m
Lereng melintang perkerasan : 2 %
Lereng melintang bahu jalan : 4 %
Landai memanjang maksimum : 10 %
Lebar (damija) ROW : 40 m
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-23
5.4 Perencanaan Alinyemen Vertikal
Alinyemen vertikal yang akan direncanakan pada trase Jalan Akses Menuju
Bandara Internasional Ahmad Yani Semarang ini dipengaruhi oleh berbagai
pertimbangan antara lain
− Kondisi tanah dasar
− Keadaan medan
− Fungsi jalan
− Kelandaian yanng masih memungkinkan
1. Contoh perhitungan lengkung vertikal cembung
Diambil lengkung vertikal dengan data sebagai berikut :
− Jenis Lengkung = Vertikal cembung
− Kecepatan rencana = 60 km/jam
− Stasioning PPV = 1+200 m
− Elevasi PPV = + 0,500 m
− Jarak Pandang Henti (JPH) = 75 m
− Jarak Pandang Menyiap (JPM) = 250 m
− g1 = 0,1% ; g2 = 0,75 %
− Lv minimal = 50m (Tabel 2.30)
a. Perbedaan aljabar kelandaian (A)
A = (0,1 –0,75) %
= 0,65 %
b. Perhitungan LV
− Berdasarkan syarat keamanan terhadap JPH
a) Untuk S < L
Lv = 399
2SA×
= (0,00650 x 752)/399
= 0.0916 m
b) Untuk S > L
Lv = 2×S - A
399
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-24
= 2×75 – (399/0.00650)
= -61234,61 m
− Berdasarkan Syarat Keamanan terhadap JPM
a) Untuk S < L
Lv = 960
2SA×
= (0.00650 x 2502)/960
= 0,423 m
b) Untuk S > L
Lv = 2×S - A
960
= 2×250 – (960 / 0.00650)
= -147192,3 m
− Berdasarkan syarat kenyamanan
Lv = 360
2VrA×
= (0.00650 x 602)/360
= 0.065 m
Dari syarat-syarat Lv di atas, dipilih yang terpanjang dengan memperhatikan
jarak antar titik PPV agar tidak terjadi overlap. Maka diambil Lv minimum= 50m
Perhitungan E
E = 800
LvA×
= (0.00650 x 50)
= 0.0325 m
c. Perhitungan stasioning dan elevasi rencana sumbu jalan
− PLV STA = STA PPV – ½ Lv
= 1+200 – ½( 50)
= 1+175
Elevasi = Elevasi PPV – g1 ( ½ Lv )
= +0,500 – 0,001.( ½ . 50)
= +0.475 m
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-25
− PPV STA = 1+200
Elevasi = +0,500
− PTV STA = STA PPV + ½ Lv
= 1+200 + ½( 50)
= 1+225
Elevasi = Elevasi PPV - g2 ( ½ Lv )
= +0,500 - 0.0075.( ½ . 50 )
= -0,3125 m
2. Contoh perhitungan lengkung vertikal cekung
Diambil lengkung vertikal dengan data sebagai berikut :
− Jenis Lengkung = Vertikal cekung
− Kecepatan rencana = 60 km/jam
− Stasioning PPV = 1 + 150 m
− Elevasi PPV = + 1,1 m
− Jarak pandang henti (JPH) = 75 m (Tabel 2.28)
− Jarak pandang menyiap (JPM) = 250 m (Tabel 2.29)
− g1= -2,25 % ; g2 = 1,25 %
− Lv min = 50 m (Tabel 2.30)
a. Perbedaan Aljabar Kelandaian (A)
A = (2,25 – 1,25) %
= 1 %
b. Perhitungan Lv
− Berdasarkan jarak pandang bebas
a) Untuk S < L
Lv = 3480
2SA×
= (1 x 752)/3480
= 1.6 m
b) Untuk S > L
Lv = 2×S - A
3480
= 2×75 – (3480/1) = -3330 m
− Berdasarkan jarak penyinaran lampu
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-26
a) Untuk S < L
Lv = S
SA.5,3150
2
+×
= (1 x 752)/(150 + 3,5 . 75)
= 13,63m
b) Untuk S > L
Lv = 2×S - A
S.5,3120 +
= 2×75 – (120 + 3,5 . 75)/1
= -232,5 m
− Berdasarkan syarat kenyamanan
Lv = 380
2VrA×
= (1 x 602)/380
= 9,47 m
− Berdasarkan syarat drainase
Lv = 50 × A
= 50 m
− Berdasarkan syarat keluwesan bentuk
Lv = 0,6 × Vr
= 36 m
Dari perhitungan diatas, maka diambil lengkung vertikal (Lv) = 50 m.
c. Perhitungan E
E = 800
LvA×
= (1x 50)/800
= 0.0625 m
d. Perhitungan stasioning dan elevasi rencana sumbu jalan
− PLV STA = STA PPV - ½ Lv
= 1+150 - ½ (50)
= 1+125
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-27
Elevasi = Elevasi PPV + g1 (½ Lv)
= +1,1 + 2,25. (½ .50)
= +57,35 m
− PPV STA = 1+150
Elevasi = Elevasi PPV + E
= +1,1 + 0.0625
= +1,162 m
− PTV STA = STA PPV + ½ Lv
= 1+150 + ½ (50)
= 1+175
Elevasi = Elevasi PPV + g2 ( ½ Lv )
= +1,1 + 0,0125 . (½ .50)
= +1.4125 m
Untuk lebih jelasnya, perhitungan lengkap dari lengkung vertikal dapat dilihat pada
Tabel 5.9 dan Tabel 5.10 dibawah ini.
Tabel 5. 5 Lengkung Vertikal Cekung
No. STA PLV Elv. PLV STA PPV Elv. PPV STA PTV Elv. PTV
1 1+125 57,35 1+150 1,162 1+175 1,412
Tabel 5. 6 Lengkung Vertikal Cembung
No. STA PLV Elv. PLV STA PPV Elv. PPV STA PTV Elv. PTV
1 1+175 0.475 1+200 0,500 1+225 -0,3125
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-28
5.5. Perencanaan Perkerasan Jalan
mengingat kondisi permukaan jalan yang sebagian menggunakan perkerasan
paving block, maka kami merencanakan suatu perkerasan tambahan (overlay) berupa
perkerasan lentur di atas perkerasan paving block dengan menggunakan metode yang
kami dapat dari modul internet yang berjudul Keberadaan Konstruksi Interblok
Sebagai Konstruksi Perkerasan Lentur Jalan (Frans Mintar Ferry S, - Teknik Sipil
Universitas Pelita Harapan). Agar mempermudah proses perhitungan, maka paving
block tersebut kami asumsikan sebagai permukaan perkerasan lentur seperti yang
tertera pada metode kami pada halaman lampiran.
Untuk sta selanjutnya masih berupa tanah, maka kami merencanakan struktur
perkerasan jalan baru. Perencanaan struktur perkerasan ini merupakan dasar dalam
menentukan tebal perkerasan lentur yang dibutuhkan untuk konstruksi jalan akses ini.
Yang dimaksud dengan perkerasan lentur dalam perencanaan ini adalah perkerasan
yang pada umumnya menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapis
permukaan serta bahan berbutir sebagai lapis pondasinya.
Metode yang digunakan dalam perencanaan struktur jalan baru dan overlay
perkerasan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Bandara Internasional Ahmad Yani ini
berdasarkan pada buku “ Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan
Raya” DPU 1987 dengan Metode MST 10.
Data yang diperlukan dalam perencanaan adalah CBR tanah dasar, data LHR
rata-rata pada saat awal pembukaan jalan tersebut dan pada akhir umur rencana, data
yang menentukan faktor regional (curah hujan).
Bab V Perencanaan -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-29
5.5.1. Perencanaan Perkerasan Jalan Baru
• Penentuan LHR Rata – rata
LHR yang digunakan dalam perencanaan struktur perkerasan jalan ini adalah LHR rata-
rata pada saat awal pembukaan jalan tersebut dan pada akhir umur rencana.
Angka pertumbuhan rata-rata = 4,81% tiap tahun
- LHR 2008
1. Spd mtr = 330,55 + (330,55 x
4,81%)
= 346,463 smp/hari
2. Mobil = 2733,33 + (2733,33 x
4,81%)
= 2864,913 smp/hari
3. Utilitas 1 = 77,78 + (77,78 x 4,81%)
= 81,524 smp/hari
4. Utilitas 2 = 144,44 + (144,44 x
4,81%)
= 151,393 smp/hari
5. Bus = 55,55 + (55,55 x 4,81%)
= 58,224 smp/hari
6. Truk 2 as = 27,78 + (27,78 x 4,81%)
= 29,117 smp/hari
7. Truck 3 as = 16,66 + (16,66 x 4,81%)
= 17,461 smp/hari
- LHR 2030
1. Spd mtr = 330,55 + (330,55 x105%)
= 696.251smp/hari
2. Mobil = 2733,33 + (2733,33 x
105%)
= 5891.42 smp/hari
3. Utilitas 1 = 77,78 + (77,78 x 105%)
= 167.65 smp/hari
4. Utilitas 2 = 144,44 + (144,44 x105%)
= 311.326 smp/hari
5. Bus = 55,55 + (55,55 x 105%)
= 119.732 smp/hari
6. Truk 2 as = 27,78 + (27,78 x 105%)
= 59.877 smp/hari
7. Truk 3 as = 16,66 + (16,66 x 105%)
= 34,153 smp/hari
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-30
Tabel 5.7. Penentuan LHR Awal dan Akhir Umur Rencana
Golongan
Kendaraan
)/(2008 harismpLHR
LHR2030 (smp / hari)
Motor Cycle 346.463 696.251
Car 2864.913 5891.42
Util 1 81.524 167.65
Util 2 151.393 311.326
Bus 58.224 119.732
Truck 2 as 29.117 59.877
Truck 3 as 17.461 34.153
Sumber : Hasil Analisa
• Koefisien Distribusi Kendaraan ( C )
Tabel 5.8. Koefisien Distribusi Kendaraan ( C )
Jumlah Jalur Kendaraan Ringan Kendaraan Berat
1 Arah 2 Arah 1 Arah 2 Arah
1 1,00 1,00 1,00 1,00
2 0,60 0,50 0,70 0,50
3 0,40 0,40 0,50 0,475
4 - 0,30 - 0,45
5 - 0,25 - 0,425
6 - 0,20 - 0,40
Sumber : PPTPLJR 1987
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-31
• Angka Ekivalen ( E ) Beban Sumbu Kendaraan Menurut MST 10
Angka ekivalen (E) masing - masing golongan beban sumbu tiap
kendaraan ditentukan menurut rumus sebagai berikut :
a. Angka ekivalen sumbu tunggal
4
8160 galsumbu tungsatu beban
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
Jenis kendaraan 1 (sedan, jeep, dan station wagon / 2Ton) E = 1+ 1
E= 4
160,81
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ + 4
160,81
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ = 0,000452
1 1
Jenis kendaraan 2 (pick-up, combi, dan minibus/ 5 Ton) E= 1,5 + 3,5
3,5 1,5
E = 1,5 + 3,5
= ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡160,85,1 4 +
4
160,85,3
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ 4 = 0,035
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-32
Jenis kendaraan 3 (microtruck / 9Ton) E = 3 + 6
6 3
E = 3 + 6
= ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡160,83 4 + ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡160,86 4 = 0,3103
Jenis kendaraan 4 (bus / 8Ton) E= 3 + 5
5 3
E = 3 + 5
= ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡160,83 4 + ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡160,85 4 = 0,1593
b. Angka ekivalen sumbu ganda 4
8160 gandasumbu beban 086,0 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡×=
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-33
21 14 6
Jenis kendaraan 5 (truck 2 AS)
18 8
E =4
81608
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ +{ 0,086 x
4
160,818
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ } = 2,328
c. Angka ekivalen sumbu triple
Jenis kendaraan truck 3AS dan trailer
4
8160kg dalam lesumbu tripbeban 053,0 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡×=
=4
81606
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ +
44
816021053,0
81608086,0 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡×+⎥⎦
⎤⎢⎣⎡×
= 4,833
8
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-34
Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP )
Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) ditentukan dengan rumus :
ExCxLHRLEP 2008=
Tabel. 5.9. Perhitungan nilai LEP
Jenis kendaraan LHR
2008(smp/hari)
C E LEP
Car 2864.913 0,3 0,000452 0.388
Util 1 81.524 0,3 0,035 0.856
Util 2 151.393 0,3 0,3103 14.093
Bus 58.224 0,45 0,1593 4.173
Truck 2 as 29.117 0,45 2,328 30.502
Truck 3 as 17.461 0,45 4,833 37.975
Total 3202.632 87.987
Sumber : Hasil Analisa
Menghitung Lintas Ekivalen Akhir ( LEA )
Lintas Ekivalen Akhir (LEA) ditentukan dengan rumus :
ExCxLHRLEA 2018=
Jenis kendaraan LHR 2030
(smp/hari)
C E LEA
Car 5891.42 0,3 0,000452 0.798
Util 1 167.65 0,3 0,035 1.760
Util 2 311.326 0,3 0,3103 28.981
Bus 119.732 0,45 0,1593 8.582
Truck 2 as 59.877 0,45 2,328 62.727
Truck 3 as 34,153 0,45 4,833 74.277
Total 6584.158 177.125
Sumber : Hasil Analisa
Tabel. 5.10. Perhitungan nilai LEA
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-35
Menghitung Lintas Ekivalen Tengah ( LET )
Dari hasil LEP dan LEA kemudian diambil nilai tengahnya yaitu Lintas
Ekivalen Tengah dengan rumus :
LET = 0,5 ( LEP + LEA )
LET = 0,5 ( LEP + LEA )
= 0,5 (87.987+ 177.125) = 132,556
Menghitung Lintas Ekivalen Rencana ( LER )
Lintas Ekivalen Rencana ditentukan dengan rumus :
LER = LET x ( UR / 10 )
LER = LET x ( UR / 10 )
= 132,556 x ( 20 / 10 )
= 265,112
Menentukan Faktor Regional
A. Prosentase kendaraan berat ( kendaraan berat adalah kendaraan yang berat
kosongnya > 1500 kg ). Dengan demikian yang termasuk kendaraan berat disini
adalah : Bus, dan truk 2 as
213.762/6584.158
% Kend Berat = _____________119.732+59.877+34,153_______________ 5891.42 + 167.65 + 311.326 + 119.732 + 59.877+ 34,153
= 3,246 % < 30 %
B. Curah hujan per tahun, < 900 mm/th Iklim I
C. Kelandaian Maksimum < 6 % Kelandaian I
Dari kondisi tersebut, dengan demikian berdasarkan pada Daftar IV
diperoleh FR = 1,0
( PPTPPLJR 1987 hal.14)
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-36
Indeks Perkerasan (IP) = 2,0
CBR tanah dasar = 1,291 %,
maka ; DDT = 2,17.
Atau bisa juga dengan rumus DDT = 4,3 log CBR + 1,7 didapat DDT = 2,17
FR = 1,0
LER = 265,112
Gambar 5.26. Korelasi DDT dan CBR
2,17 1,291
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-37
Menetukan Indeks Permukaan
Lintas Ekivalen Rencana (LER) = 265,112< 1000
a. Klasifikasi Jalan = Kolektor
b. Jenis Lapis permukaan = LASTON
Pada kondisi tersebut maka ditentukan IP = 2,0 dan Ipo = 3,7
( PPTPPLJR 1987 hal 15-16 )
• Menentukan dan Menetapkan Tebal Perkerasan
Daerah bandara dan sekitarnya
DDT = 2,17
LER = 265,112
FR = 1,0
Nilai ITP
Gambar 5.27. Nomogram ITP
didapatkan nilai ITP = 11,5
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-38
a. Lapisan Permukaan / Surface (Laston MS 744)
Koefisien kekuatan relatif bahan ( 1a ) = 0,4 (Laston)
Tebal minimum 10 cm diambil 1d = 10 cm
b. Lapisan Pondasi / Base (Batu Pecah kelas A), CBR 100 %
Koefisien kekuatan relatif bahan ( 2a ) = 0,14
Tebal minimum 20 cm diambil 2d = 20 cm
c. Lapis Pondasi Bawah / Sub Base (Sirtu Kelas A), CBR 70 %
Koefisien kekuatan relatif bahan ( 3a ) = 0,13
Tebal Lapis ( 3d ) dicari dengan rumus sebagai berikut :
332211 ... dadadaITP ++=
332211 ... dadadaITP ++=
11,5= (0,4 x10) + (0,14 x 20) + (0,13x 3d )
3d = 36,153 cm ≈ diambil 36 cm
Gambar 5.28. Susunan Perkerasan Jalan Baru
100 %
36 cm
20 cm
10 cm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-39
Laston MS 744 t = 4 cm
Perkerasan Lama (Paving block) t = 10 cm
Pondasi Bawah t = 25 cm
Pondasi Atas t = 20 cm
4 cm
10 cm
20 cm
25 cm
OVERLAY Pasir alas t = 4 cm
4 cm
5.5.2. Pelapisan tambahan perkerasan lentur diatas perkerasan concrete block
Susunan perkerasan jalan eksisting menuju bandara A.Yani pada sta 0+000 –
0+800adalah sebagai berikut :
• Interblok tebal = 10 cm
• Alas lapisan pasir = 4 cm
• Batu pecah (CBR 100) = 20 cm
• Sirtu (CBR 70) = 25 cm
Menetapkan tebal lapis tambahan pada sta 0+000 – 0+800 :
Kekuatan jalan lama :
• Interblok tebal = 10 x 90% x 0,4 = 4
• Batu pecah (CBR 100) = 20 x 100% x 0,14 = 2,8
• Sirtu (CBR 70) = 25 x 100% x 0,13 = 3,25
ITP ada = 10,05
∆ ITP = ITPrencana - ITPada
= 11,5 – 10,05
= 1,45
jadi tebal lapis tambahannya yaitu :
1,45 = 0,4 x D1
D1 = 3,625 ≈ 4cm ( laston MS 744 )
Dengan susunan sebagai berikut :
Gambar 5.29. Susunan Perkerasan Overlay
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-40
5.6. Perencanaan Simpang
Secara garis besar simpang dibagi ke dalam dua bagian, persimpangan
sebidang (at grade intersection) dan persimpangan tidak sebidang (grade
separated intersection). Persimpangan sebidang adalah persimpangan jalan
yang ruas-ruas jalannya berpotongan pada satu bidang yang sama, sedangkan
persimpangan tidak sebidang adalah persimpangan jalan yang ruas-ruas
jalannya tidak berpotongan dalam satu bidang melainkan, ruas jalan tersebut
melintas secara bersilangan satu dengan lainnya.
5.6.1. Perencanaan Simpang Pada Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani
Semarang
Perencanaan simpang pada Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani
Semarang semuanya menggunakan simpang sebidang. Namun dalam Tugas
Akhir Perencanaan Jalan Akses Menuju Bandara Ahmad Yani Semarang ini
hanya akan dibahas pemilihan tipe dan denah simpangnya saja.
Lebih jelasnya akan disajikan dalam bentuk uraian di bawah ini.
Gambar 5.30. Denah Simpangan Jalan Akses Menuju Bandara
1
2
1
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-41
5.6.1.1. Perencanaan Simpang Jalan Menuju Bandara
(ditandai lingkaran merah)
1. Sta 0+000 (Awal Proyek)
Pada awal proyek terdapat simpangan berlengan 4, yaitu antara Jalan Arteri
Utara, Jalan Akses Bandara, dan Jalan Madukoro. Simpang ini termasuk ke
dalam tipe simpang sebidang bersinyal yang dilengkapi dengan traffic light
yang akan diletakkan pada Jalan Arteri Utara 2 arah masing-masing 1 buah,
Jalan Akses Bandara arah dari Bandara 1 buah, dan arah dari Jalan Madukoro
1 buah.
Keterangan :
Pendekat Utara : Kaligawe
Pendekat Barat : Jl Akses Bandara
Pendekat Timur : Jl Madukoro
Pendekat Selatan : Bundaran Kalibanteng
Gambar 5.31. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang bersinyal
Jl. Arteri Utara Sta 0+000 (Awal Proyek) ( jam puncak pagi-sore )
Tabel hasil perhitungan fase lampu pengatur lalu lintas dan simpang tak
bersinyal dapat dilihat pada lampiran
10 10
10 10
7
7
7
7
U
Arah ke Kaligawe
ke Bundaran Kalibanteng ke Bandara
ke PU Bina Marga Jateng
1256 87 263
1044
18360
39 56
71
3055
71
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-42
8 2 33
78 detik
Jl. Madukoro
Arteri Utara ( Selatan )
Arteri Utara ( Utara )
Jl.Akses Bandara
13 2
2
2
58
1431
29
34
5
47
2320
31
Untuk urutan waktu sinyal lampu pengatur lalu lintasnya disajikan pada gambar
5.32. berikut :
Intergreen Intergreen Intergreen Intergreen
Allred Allred
Gambar 5.32. Urutan waktu sinyal lampu pengatur lalu lintas simpang
bersinyal Jl. Arteri Utara Sta 0+000 (Awal Proyek) pada jam puncak sore
2. Sta 0+385
Pada sta ini terdapat simpang berlengan 3, yaitu antara Jalan Akses Menuju
Bandara serta jalan menuju Perumahan Puri Anjasmoro. Simpang ini
termasuk ke dalam tipe simpang sebidang yang dilengkapi dengan rambu 1
buah yang akan diletakkan pada sta 0+365 Jalan Akses Bandara arah Menuju
Bandara.
Gambar 5.33. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang tak bersinyal
Jl. Akses Bandara Sta 0+385
ke Bandara
ke Puri Anjasmoro
ke Arteri 415
233
353 396 222
705
6,7 6,7
7
7
7
7
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-43
5.6.1.2. Perencanaan Simpang Jalan Dari Bandara
(ditandai lingkaran hitam)
1. Sta 0+112,5
Pada sta ini terdapat simpang berlengan 3, yaitu antara Jalan Akses Menuju
Bandara serta jalan dari dan menuju Perumahan Taman Marina. Simpang ini
termasuk ke dalam tipe simpang sebidang yang dilengkapi dengan rambu 1
buah yang akan diletakkan pada sta 0+087,5 Jalan Akses Bandara arah dari
Bandara.
Gambar 5.34. Kondisi geometrik dan arus lalu lintas simpang tak bersinyal
Jl. Akses Bandara Sta 0+112,5
ke Taman Marina
ke Bandara
ke Arteri
711
56
53
753
82
7
7
7
7
6 6
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-44
Tabel 5.11. Perencanaan Simpang
(Jalan Menuju Bandara)
No. LOKASI STA Tipe Simpang Sebidang
Jml Lengan
1 Awal proyek, Jl.Arteri Utara Semarang 0+000 dengan sinyal 4
2 Jalan menuju dan dari Perum.Puri Anjasmoro 0+385 dengan rambu 3
Sumber: Hasil Analisa
(Jalan dari Bandara)
No. LOKASI STATipe Simpang Sebidang
Jml Lengan
1 Jalan menuju Perum Taman Marina 0+112,5 dengan rambu 3Sumber: Hasil Analisa
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-45
5.7. Perencanan Bangunan Pelengkap
Bangunan pelengkap jalan merupakan salah satu elemen penting
dalam merencanakan suatu ruas jalan. Peranan dari bangunan pelengkap ini,
walaupun bukan merupakan hal primer, namun sangat penting bagi
terciptanya keamanan dan kenyamanan bagi pengguna jalan tersebut.
Bangunan pelengkap yang akan dibahas dalam sub bab ini yaitu jembatan,
saluran drainase, marka dan rambu-rambu.
5.7.1. Jembatan
Jembatan merupakan bangunan pelengkap yang sangat vital
peranannya dalam mendukung suatu ruas jalan. Dalam merencanakan suatu
trase ruas jalan, hampir tidak mungkin bisa dilakukan tanpa melewati suatu
sungai atau saluran drainase eksisting. Untuk inilah jembatan diperlukan agar
fungsi sungai atau saluran drainase tersebut tidak terputus dan menyebabkan
masalah hidrologi dan lingkungan.
Perencanaan elemen-elemen struktural pembentuk konstruksi Jembatan
Siangker, secara detail akan disajikan dalam sub-sub bab sesuai dengan jenis
elemennya.
• Tipe Jembatan : Beton Prategang
• Bentang Jembatan : 32,0 m
• Lebar Jembatan : 9 m ( 2 x 3,5 m + 2 x 1 m )
• Lebar Sungai Siangker : 26,8 m
• Kedalaman Sungai : 1,20 m
(Sumber : ANDAL PSDA
Jawa Tengah, 2005)
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-46
SPESIFIKASI BAHAN
A. Penentuan bahan
Konstruksi Jembatan Siangker secara umum :
1. Konstruksi atas :
a. Tiang sandaran
• Mutu beton : K-350 ( f’c = 35 Mpa )
• Mutu baja : BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )
b. Lantai trotoir
• Mutu beton : K – 350 (f’c = 35 Mpa )
• Mutu baja : BJTD 40 ( fy = 400Mpa )
c. Lantai jembatan
• Mutu beton : K- 350 ( f’ c = 35 Mpa )
• Mutu baja : BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )
d. Diafragma
• Mutu beton : K-350 ( f’c = 35 Mpa )
• Mutu baja : BJTD 24 ( fy = 240 Mpa )
e. Beton prategang
• Mutu beton : K-500 ( f’c = 50 Mpa )
• Mutu baja : BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )
f. Plat injak
• Mutu beton : K-225 ( f’c = 22,5 Mpa )
• Mutu baja : BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )
2. Bangunan bawah
a. Abutment
• Mutu beton : K-350 (f’c = 35 Mpa )
• Mutu baja : BJTD 24 ( fy = 240 Mpa )
b.Pondasi
• Jenis : Tiang pancang beton pracetak
• Diameter : 40 cm
• Mutu beton : K- 500 ( f’c = 50Mpa )
• Mutu baja : BJTD 40 ( fy = 400Mpa )
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-47
B. Penentuan karakteristik bahan :
• Untuk K-225 ( f ‘c = 22,5 Mpa ) dan BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )
00580240
41fy1,4 min ,,
===ρ
850dan fy600
600xfy
c ' f 0,85 x 0,75 11max ,=β⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+
β=ρ
03620 240600
600x240
22,50,85x 0,85 x 0,75 ,=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡
+=
• Untuk K-350 ( f ‘ c = 35 Mpa ) dan BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )
0058,0400
4,1fy1,4 min ===ρ
850dan fy600
600xfy
c ' f 0,85 x 0,75 11max ,=β⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+
β=ρ
0564,0 400600
600400
350,85x 0,85 x 0,75 =⎥⎦⎤
⎢⎣⎡
+= x
• Untuk K-500 ( f ‘ c = 50 Mpa ) dan BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )
00350400
41fy1,4 min ,,
===ρ
850dan fy600
600xfy
c ' f 0,85 x 0,75 11max ,=β⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+
β=ρ
04060 400600
600x400
500,85x 0,85 x 0,75 ,=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡
+=
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-48
3200
+3.76
+1.76MAB
+0.56MAB
Wing wall
Abutment-2.56
Diafragma
2500Tiang Pancang D 40
100
50
280
100
150
100
PERENCANAAN BANGUNAN ATAS JEMBATAN
Bangunan atas jembatan merupakan bagian jembatan yang menerima
langsung beban dari kendaraan atau orang yang melewatinya. Secara umum
bangunan atas terdiri dari beberapa komponen utama , antara lain : Tiang sandaran ,
lantai trotoir , lantai jembatan , balok prategang , diafragma , andas / perletakan dan
plat injak. Perencanaan bangunan atas pada pembangunan jembatan Kali Siangker
meliputi :
Gambar 5.35. Potongan memanjang dan melintang jembatan
Railing
Trotoir Diafragma
Balok Prategang
Lantai Jembatan
Perkerasan
Tiang Sandaran
185 185 185 185
900
- 2 % - 2 %
32 m
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-49
1. TIANG SANDARAN
Sandaran selain berfungsi sebagai pembatas jembatan juga sebagai pagar
pengaman baik bagi kendaraan maupun pejalan kaki. Sandaran terdiri dari beberapa
bagian , yaitu ;
1. Railing sandaran
2. Rail post / tiang sandaran
Railing merupakan pagar untuk pengaman jembatan di sepanjang bentang jembatan,
yang menumpu pada tiang-tiang sandaran (Rail Post) yang terbuat dari pipa baja
galvanished
Gambar 5.36. Penampang melintang tiang sandaran
Perencanaan tiang sandaran :
• Mutu beton = K-225 ( f ‘c = 22,5 Mpa )
• Mutu baja = BJTP –24 ( fy = 240 Mpa )
• Tinggi sandaran = 1,00 meter
• Jarak sandaran = 2,00 meter
• Dimensi sandaran = - bagian atas ( 100 x 160 ) mm
- bagian bawah ( 100 x 250 ) mm
°°
16 100 15
10
45
45 20 20
H
100 kg/m’ I I II II
10 200 10
16
10
POT I -I
25
10
POT II -II
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-50
• Tebal selimut = 20 mm
• ∅ tul. utama = 10 mm
• ∅ tul. sengkang = 8 mm
• Tinggi efektif = h – p – 0,5 x ∅ tul. utama - ∅ tul. sengkang
= 250 – 20 – 0,5 x 10 – 8
= 217 mm
Penentuan gaya dan pembebanan
Muatan horisontal H = 100 kg / m’
( Letak H = 90 cm dari trotoir )
P = H x L
= 100 x 2,00
= 200 kg
Gaya momen H sampai ujung trotoir ( h ) = 90 + 20 = 110 cm = 1,1 m
M = P x h
= 200 x 1,1
= 220 kgm = 2200000 Nmm.
M / b d2 = 2,2 x 106 / ( 100 x 2172 ) = 0,467 N / mm2
c' f
fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd
M2 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=
0,467 = 192 ρ - 1204,224 ρ2
ρ = 0,00247
ρmin = 0,0058
ρmaks = 0,0363
As = ρ x b x d = 0,0058 x 100 x 217 = 125,86 mm2
Di pakai tulangan 2 Ø 10 , As terpasang 157 mm2 > 125,86 mm2
ρ < ρ min , dipakai ρ min
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-51
Gambar 5.3. Penulangan tiang sandaran
Gambar 5.37. Penampang melintang tulangan tiang sandaran
2. TROTOIR
Trotoir atau sering disebut side walk adalah sebuah prasarana yang
diperuntukkan bagi pejalan kaki. Yang dimaksud dengan trotoir di sini pertebalan
dari plat lantai kantilever seperti pada gambar di bawah ini. Bagian pertebalan
tersebut direncanakan terbuat dari bahan beton bertulang. Trotoir ini direncanakan
pada sisi jembatan sepanjang bentang jembatan.
Direncanakan :
• Lebar (b) = 1,0 m
• Tebal (t) = 0,2 m
• Mutu beton (f'c) = 35 Mpa
• Mutu baja ( fy ) = 400 Mpa
Pembebanan menurut PPPJR SKB 1987 ( ditinjau 1 meter arah memanjang )
adalah sebagai berikut :
• H1 = 100 kg / m adalah gaya horisontal yang harus ditahan tiang-tiang sandaran
pada setiap tepi trotoir yang bekerja pada tinggi 90 cm di atas trotoir.
• H2 = 500 kg / m adalah muatan horisontal ke arah melintang yang harus ditahan
oleh tepi trotoir , yang terdapat pada tiap-tiap lantai kendaraan yang bekerja pada
∅ 8 - 100
2 D 10
10
45
45
20
° °
I I
II II
16
10
POT I -I
2 D10
• • ∅ 8 - 100
• •
25
10
POT II -II
2 D10
• • ∅ 8 - 100
• •
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-52
puncak trotoir yang bersangkutan / pada tinggi 28 cm diatas penulangan lantai
kendaraan bila tepi trotoir yang bersangkutan lebih tinggi dari 28 cm
• H3 = 500 kg / m2 adalah muatan yang ditahan oleh konstruksi trotoir.
Gambar 5.38. Lantai Trotoir
Pembebanan :
• Beban Mati
P1 ( Pipa sandaran ) = 2 x 2 x 2,58 = 10,32 kg
P2 ( Tiang sandaran ) = 0,16 x 0,1 x 0,55 x 2400 = 22 kg
P3 ( Tiang sandaran ) = ½ ( 0,25 + 0,25 ) x 0,1 x 0,45 x 2400 = 23,063 kg
P4 ( Balok tepi ) = ½ ( 0,25 + 0,4) x 0,1 x 0.2 x 2400 = 24 kg
P5 ( Plat lantai ) = 1 x 0,2 x 1,00 x 2400 = 480 kg
P6 ( Trotoir ) = 1,0 x 0,2 x 1,0 x 2500 = 480 kg.
A
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-53
• Momen Terhadap potongan titik A
- Akibat beban hidup
MH1 = 100 x 1 x 1,30 = 130 kgm
MH2 = 500 x 1 x 0,40 = 200 kgm
MH3 = 500 x 1,00 x 0,3 = 150 kgm
Jumlah akibat beban hidup = 480 kgm
- Akibat beban mati
MP1 = 10,32 x 1,23 = 12,69 kgm
MP2 = 22 x 1,23 = 27,06 kgm
MP3 = 23,.063 x 1,19= 26,34 kgm
MP4 = 24 x 0,90 = 25,92 kgm
MP5 = 480 x 0,50 = 240 kgm
MP6 = 480 x 0,30 = 240 kgm
Jumlah akibat beban mati = 571,92 kgm
Jumlah momen total = 1,2 x MD + 1,6 ML
= 1,2 x 571,92+ 1,6 x 480
= 1454,304 kgm = 1,454 x 107 Nmm
d = h – p – ½ ∅tulangan utama
= 200 – 20 – ½ x 12 =174 mm
M / b d2 = 1,454 x 107 / ( 1000 x 1742 ) = 0,4802 N / mm2
c' f
fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd
M2 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=
0,4802 = 320ρ - 2150,4 ρ2
ρ = 0,00152
ρmin = 0,0058
ρmaks = 0,0363
ρ < ρ min , dipakai ρ min
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-54
As = ρ x b x d = 0,0058 x 1000 x 174 = 1009,2 mm2
Di pakai tulangan Ø 12 - 100 , As terpasang 1131 mm2 > 1009,2 mm2
Tulangan pembagi = 0,2 x As tulangan utama
= 0,2 x 1131 = 226,2 mm2
Jadi tulangan yang digunakan Ø 8 – 200 ( As = 251 mm2 )
Gambar 5.39. Penulangan Lantai Trotoir
D12-100
∅ 8-200
D12-100
∅12-100
∅8-200
∅8-200
100 cm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-55
3. PERENCANAAN LANTAI JEMBATAN
Gambar 5.40. Pelat lantai jembatan
Direncanakan :
• Tebal pelat lantai kendaraan ( h ) : 20 cm
• Tebal aspal ( t ) : 10 cm
• Tebal lapisan air hujan ( th ) : 5 cm
• Mutu beton ( f'c ) : K-350 ( f ‘c = 35 Mpa )
• Mutu baja ( fy ) : 400Mpa ( BJTD 40)
• Berat Jenis ( BJ ) beton : 2400 kg/m3
• Berat Jenis ( BJ ) aspal : 2200 kg/m3
• Berat Jenis ( BJ ) air hujan : 1000 kg/m3
3.1. Pembebanan Akibat Beban Mati
Beban mati ( D ) pada lantai kendaraan
Berat sendiri pelat = h x b x BJ beton = 0,2 x 1 x 2400 = 480 kg/m'
Berat aspal = t x b x BJ aspal = 0,1 x 1 x 2200 = 220 kg/m'
Berat air hujan = th x b x BJ air = 0,05 x 1 x1000 = 50 kg/m'
Σ Beban Mati (qD) = Berat sendiri pelat + Berat aspal + Berat air hujan
= 480 + 220 + 50 = 750 kg/m' = 7,50 kN/m'
Lantai Jembatan Diafragma
10 cm 20 cm
Pavement Girder
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-56
Diasumsikan plat lantai menumpu pada dua sisi ( arah ly ) dan terletak bebas
pada dua sisi yang lain ( arah lx ).
Gambar 5.41. Asumsi perletakan plat lantai jembatan
Menurut PBI ‘ 71 Tabel 13. 3.2 :
Mlx = 0,063 x q x ( lx )2 Mlx = 0,063 x 7,5 x 1,852 = 1,617 kNm
Mtx = -0,063 x q x ( lx )2 Mtx = -0,063 x 7,5 x 1,852 = -1,617 kNm
Mly = 0,013 x q x ( lx )2 Mly = 0,013 x 7,5 x 1,852 = 0,334 kNm
3.2. Beban Akibat Muatan "T" pada Lantai Kendaraan
Gambar 5.42. Muatan T
lx
ly
100 kN 100 kN 25 kN
2.75m
500 mm
500 mm
100 kN
200 mm
100 kN
200 mm
500 mm
500 mm
200 mm
25 kN
5 m 4 - 9 m 0.5 m0.5 m 1.75 m
2.75 m 50 kN 200 kN 200 kN
125 mm
125 mm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-57
10 cm 10 cm 10 cm
90 cm
50 cm
45o
60 cm
20 cm
Beban roda : T = 100 kN
Bidang roda : bx = 50 + 2 (10 + 10) = 90 cm = 0,9 m
by = 20 + 2 (10 + 10) = 60 cm = 0,6 m
Bidang kontak : bxy = 0,6 x 0,9 = 0,540 m2
Muatan T disebarkan : T = 100 / 0,540 =185,185 kN/m2
Gambar 5.43. Penyebaran muatan T pada lantai
Digunakan tabel Bittner ( dari DR. Ernst Bitnner ), dengan ;
lx = 1,85
ly = ∞ ( karena tidak menumpu pada gelagar melintang )
dan setelah di interpolasi, hasilnya sebagai berikut :
• Momen pada saat 1 ( satu ) roda berada pada tengah-tengah plat
tx = 90
lx = 185
ty = 60
lx = 185
Mxm = 0,1477 x 185,185 x 0,6 x 0,9 = 14,77 kNm
Mym = 0,0927 x 185,185 x 0,6 x 0,9 = 9,27 kNm
Momen total ( beban mati +muatan T)
Arah - x : Mxm = 1,617 + 14,77 = 16,387 kNm
Arah - y : Mym = 0,334 + 9,27 = 9,604 kNm
tx / lx = 0,486 fxm = 0,1477
ty / lx = 0,324 fym = 0,0927
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-58
• Momen pada saat 2 ( dua ) roda berdekatan dengan jarak antara as keas
minimum = 1,00 meter. Luas bidang kontak dapat di hitung atas 2 bagian ( I
& II ) sebagai berikut :
Gambar 5.44. Bidang kontak dihitung atas 2 bagian
Bagian - I :
tx = 185
lx = 185
ty = 60
lx = 185
Mxm = 0,0910 x 185,185 x 0,6 x 1,85 = 18,705 kNm
Mym = 0,0608 x 185,185 x 0,6 x 1,85 = 12,497 kNm
Bagian – II :
tx = 10
lx = 185
ty = 60
lx = 185
Mxm = 0,2539 x 185,185 x 0,6 x 0,1 = 2,8211 kNm
Mym = 0,1161 x 185,185 x 0,6 x 0,1 = 1,29 kNm
Jadi : Mxm = I – II = 15,884 kNm
Mym = I – II = 11,207 kNm
Momen total ( beban mati + muatan T )
Mxm = 1,617 + 15,884 = 17,501 kNm
Mym = 0,334 + 11,207 = 11,541 kNm
tx / lx = 1 fxm = 0,0910
ty / lx = 0,324 fym = 0,0608
tx / lx = 0,054 fxm = 0,2539
ty / lx = 0,324 fym = 0,1161
185 10
60
( I ) ( II )
87,5 10 87,5
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-59
• Akibat beban sementara
Beban sementara adalah beban angin yang bekerja pada kendaraan sebesar q
= 150 kg/m2 pada arah horizontal setinggi 2 (dua ) meter dari lantai
Gambar 5.45. Tinjauan terhadap beban angin
Reaksi pada roda = ( 2 x 4 x 1x 150 ) / 1,75 = 685,71 kg = 6,857 kN
Sehingga beban roda, T = 100 + 6,857 = 106,857 kN
Beban T disebarkan = 106,857 : ( 0,6 x 0,9 ) = 197,9 kN
Ditinjau akibat beban 1 ( satu ) roda ( yang menentukan ) pada tengah-tengah
plat.
Mxm = 0,1477 x 197,9 x 0,6 x 0,9 = 15,784 kNm
Mym = 0,0927 x 197,9 x 0,6 x 0,9 = 9,906 kNm
Momen total ( beban mati + beban sementra ) ;
Mxm = 1,617 + 15,784 = 17,401 kNm
Mym = 0,334 + 9,906 = 10,24 kNm
• Momen desain di pakai momen yang terbesar
Mxm = 17,501 kNm
Mym = 11,541 kNm
Mtx = -1,617 kNm
q = 150 kg/m2 2 m
1,75 m
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-60
3.3. Penulangan Plat Lantai
3.3.1. Penulangan lapangan arah x
Mxm = 17,501 kNm
Mu = M / φ
Mu = 17,501 / 0,8 = 21,876 kNm
Direncanakan tulangan Ø 12
dx = h – p – 0,5 Ø = 200 – 40 – 0,5 x 12 = 154 mm
M / b d2 = 21,876 / ( 1 x 0,1542 ) = 922,415 kN / m2 = 922,415 . 10-3 N / mm2
c' f
fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd
M2 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=
922,415 E-03 = 320 ρ - 2150,4 ρ2
ρ = 0.00294
ρmin = 0,0035
ρmaks = 0,284
As = ρ x b x d x 106 = 0,0035 x 1 x 0,154 x 106 = 539 mm2
Di pakai tulangan Ø 12 – 200
As terpasang 565 mm2 > 539 mm2
2. Penulangan lapangan arah y
Mym = 11,541 kNm
Mu = M / φ
Mu = 11,541 / 0,8 = 14,426
Direncanakan tulangan Ø 12
dy = h – p – 0,5 Øy – Øx = 200 – 40 - 6 –12 = 142 mm
M / b d2 = 14,426 / ( 1 x 0,1422 ) = 715,433 kN / m2 = 715,433 . 10-3 N / mm2
c' f
fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd
M2 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=
715,433 E-03 = 320ρ - 2150,4 ρ2
Dari perhitungan didapat :
ρ = 0,00227
ρ < ρ min , dipakai ρ min
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-61
ρmin = 0,0035
ρmaks = 0,0284
As = ρ x b x d x 106 = 0,0035 x 1x 0,142 x 106 = 497 mm2
Di pakai tulangan Ø 12 – 200
As terpasang 565mm2 > 497 mm2
3. Penulangan tumpuan
Dari PBI ‘ 71 pasal 8. 5. ( 2 ) “ …tulangan momen negatif paling sedikit 1/3
(sepertiga) dari tulangan tarik total yang diperlukan di atas tumpuan… “
Mtx total = 1,617 + ( 1/3 x 17,501 )
= 1,617 + 5, 833 = 7,45 kNm
Mu = M / φ
Mu = 7,45 / 0,8 = 9,3125 kNm
M / b d2 = 9, 3125 / ( 1 x 0,1542 ) = 392,667 kN / m2 = 392,667 . 10-3 N / mm2
c' f
fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd
M2 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=
392,667 E-03 = 320 ρ - 2150,4 ρ2
Dari perhitungan didapat :
ρ = 0,00124
ρmin = 0,0035
ρmaks = 0,0284
As = ρ x b x d x 106 = 0,0035 x 1 x 0,154 x 106 = 539 mm2
Di pakai tulangan Ø 12 – 200
As terpasang 565mm2 > 539 mm2
ρ < ρ min , dipakai ρ min
ρ < ρ min , dipakai ρ min
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-62
Gambar 5.46. Penulangan Plat Lantai Kendaraan
4. DIAFRAGMA
Diafragma adalah elemen struktural pada jembatan dengan gelagar prategang
berupa sebuah balok yang berfungsi sebagai pengaku. Dalam pembebanannya,
diafragma ini tidak menahan beban luar apapun kecuali berat sendiri balok diafragma
tersebut.
Direncanakan :
Tinggi balok ( h ) = 1075 mm
Mutu beton = K-350 ( f ‘ c = 35 Mpa )
Berat jenis beton ( BJ ) = 2400 kg/m3
Tebal balok ( t ) = 200 mm
Tebal penutup beton = 40 mm
φ tulangan = 16 mm
φ sengkang = 8 mm
tinggi efektif (d ) = h - p - φ sengkang - 0.5 φ tulangan
= 1075 - 40 - 8 – 0,5 x 16 = 1019 mm
qd = 1,2 x 0,2 x 1,019 x 2400
= 586,944 kg/m = 5,87 kN / m
D12-200.
D12-200
D
12-2
00
D
12-2
00
D12
-200
D12
-200
D8-125 D12-200
D12-200
D12-200
D12-200
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-63
Tulangan Utama ;
M = 1/8 ( q x l2 ) = 1/8 ( 5,87 x 1,002 ) = 2,511 kNm
Mu = M / φ
Mu = 2,511 / 0,8 = 3,138 kNm
Mu / bd2 = 3,138 / ( 0,2 x 1,0192 ) = 15,110 kN / m2 = 15,110 . 10-3 N /mm2
c' f
fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd
M2 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=
15,110 E-03 = 192 ρ - 774,144 ρ2
Dari perhitungan didapat :
ρ = 0,00007
ρmin = 0,0058
ρmax = 0,0564
As = ρmin x b x d
= 0,0058 x 0,2 x 1,019 x 106 = 1182,04 mm2
dipilih tulangan 6 φ 16 , As = 1206 mm2 > 1182,04 mm2
Tulangan pembagi = 0,2 x As tul. Utama
= 0,2 x 1206 = 241,2 mm2
Dipakai tulangan 4 ∅ 10 ( As = 314 mm2 > 241,2 mm2)
Gambar 5.47. Penulangan diafragma
ρ < ρmin , maka dipakai ρmin
1,85 m
∅8-10 ∅8-20
3D16
1075 mm
200
1075 mm
3 D 16
4 D 10 ∅ 8 -10
• • • • • • • • • •
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-64
4.1. Perkiraan Gaya Prategang
F = Mu/(0,65 x h)
= 3138000/(0,65 x 1019)
= 4738 N
Fo = F/0,8
= 4738 / 0,8
= 5923 N
4.2. Perhitungan Tendon Balok Diafragma
Pada dasarnya tendon balok diafragma berfungsi sebagai pengikat balok
pratekan dan juga sebagai penahan gaya geser dan guling yang diakibatkan oleh
balok pratekan.
Perencanaan tendon pada balok diafragma ini berupa tendon lurus dan
konsentris (CGC berhimpit dengan CGS).
Gaya Prategang untuk penarikan tendon :
- F = 4738 N
- Fo = 5923 N
Tendon yang digunakan adalah jenis strand 250 KSI, diameter strand 0,25 inch.
Data teknis menurut ASTM A-416 :
• Diameter nominal : 6,35 mm
• Luas nominal : 23,2 mm2
• Minimal UTS : 184 KN
Tegangan putus minimal (fpu) = = 7931 Mpa
As1 = Fo / 0,8 fpu
= 5923 / (0,8 x 7931)
= 0,933 mm2
As2 = F / 0,7 fpu
= 4738 / (0,7 x 7931)
= 0,853 mm2
Digunakan tipe angkur E5-3
( T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 304-
305)
184000 23,2
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-65
~
As terpasang = 1 x 2 x 23,2 = 46,4 mm2 Tegangan putus minimal (fpu) =
= 7931 Mpa
As yang digunakan adalah yang terbesar As1 = 0,933 mm2
Jumlah strand yang digunakan = As1 / 23,2
= 0,933 / 23,2 = 0,04 = 2 buah
4.3. Kontrol Tendon Diafragma terhadap Stabilitas Geser dan Guling Balok
Pratekan
- Cek Stabilitas Geser
Pada perhitungan gaya geser balok pratekan pada halaman 110 diketahui
gaya geser balok adalah 0, 206 Mpa dan
Tegangan putus minimal tendon diafragma (fpu) = = 7931 Mpa
0, 206 Mpa < 7931 Mpa …………. Aman !
- Cek Stabilitas Guling
Sfguling = ∑Mv / ∑MH
= (V x X) / MH
= (0,8127 x 0,85) / 1760
= 3,924 x 10-4 KNm
= 1,1744 x 10-3 Mpa < 7931 Mpa …………. Aman !.
184000 23,2
184000 23,2
Gambar 5.48. Angkur Hidup Tipe E5 - 3
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-66
65
55
PERLETA K A N D IA FRA G M ASK A LA 1:15
65
55
65
55
185
185
G elagar
D iafragm aTendon Pre stress
M ortar
G elagar
D iafragm a
Tendon Pre stress
M ortar
TA M PA K A TA SSK A LA 1:15
A B
2310
107
813
Gambar 5.49. Perletakan Tendon Pengikat Diafragma dan Balok
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-67
5. BALOK PRATEKAN
Fungsi utama gelagar prategang adalah untuk menahan gaya lentur yang
ditimbulkan oleh beban-beban di atasnya.
Direncanakan ;
Mutu beton prategang ( f’c ) = K – 500 (f’c =50 Mpa ).
Berat jenis beton ( BJ ) = 2400 kg/m3
Mutu baja ( fy ) = BJTD 40 ( fy = 400 Mpa )
Type kabel prategang = Uncoated Seven-wire Stress-relieved
High Grade Low Relaxation ASTM A-416
Pengangkuran = Sistem Freyssinet
5.1 Analisa Penampang Gelagar Prategang
Gambar 5.50. Gelagar Prategang
550
1600
Yb(p)
Yt(p)
Kb(p)
Kt(p)
Kb(c)
Kt(c)
Yb(c)
Yt(c)
cgc composit cgc prestress
125 75
1075
100
225
180 3
1 2 2
4 4
5
beff = 1850
650
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-68
Tabel 5.12. Ukuran Gelagar Prategang
No A (cm2) Y (cm) A.Y(cm3) I (cm4) A . (Y-Yb(p)) 2 Ix (cm4) 1 687,5 153,75 105703,125 8951,822 4691783,319 4700735,141
2 138,75 145 20118,75 433,59375 756922,82 757356,414
3 2250 85 191250 2929687,50 432224,1 3361911,6
4 235 25,833 6070,755 1305,55 482390,198 483695,748
5 1462,5 11,25 16453,125 61699,22 5245712,69 5307411,91
4773,75 339595,755 14611110,81
• Penentuan cgc balok prategang
Yb(p) = Σ A. Y / Σ A = 339595,755 / 4773,75 = 71,14 cm
Yt(p) = 160 – 71,14 = 88,86 cm
• Penentuan batas inti balok prategang
Kt(p) = Ix / ( A . Yb(p) )
= 14611110,81 / ( 4773,75 x 71,14 ) = 43,024 cm
Kb(p) = Ix / ( A x Yt(p) )
= 14611110,81 / ( 4773,75 x 88,86 ) = 34,44 cm
5.2. Gelagar Komposit
Direncanakan :
• Mutu beton gelagar prategang : f’c = 50 Mpa
• Mutu beton pelat lantai : f’c = 35 Mpa
• Modulus elastisitas beton ( E ) = 4730 √f’c
E plat = 4730 √35
E balok = 4730 √50
• Angka ekivalen ( n ) = E balok / E plat
= 4730 √50 / 4730 √35 = 1,19
• Luas plat lantai = 185 x 20 = 3700 cm2
• Luas plat lantai ekivalen dengan luas beton precast
Aeki = Aplat / n = 3700 / 1,19 = 3109,24 cm2
• beff = Aeki / tplat = 31,094 / 20 = 155,462 cm = 1554,62 mm
• beff maximum = 1850 mm ( jarak bersih antar balok )
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-69
Tabel 5.13. Ukuran Gelagar Komposit
No A (cm2) Y (cm) A.Y(cm3) I (cm4) A . (Y-Yb(p)) 2 Ix (cm4)
P 4773,75 71,14 339604,575 14611110,81 7258267,516 21869378,33 VI 3109,24 170 528570,8 82774 11143695,53 11226469,53
7882,99 868175,375 33095847,86
• Penentuan cgc balok komposit
Yb(c) = Σ A. Y / Σ A = 868175.375 / 7882,99 = 110,113 cm
Yt(c) = 180 – 110,113 = 69,687 cm
• Penentuan batas inti balok komposit
Kt(c) = Ix / ( A . Yb(c) )
= 33095847,86 / ( 7882,99 x 110,113 ) = 38,112 cm
Kb(c) = Ix / ( A x Yt(c) )
= 33095847,86 / (7882,99 x 69,687 ) = 60,091 cm
5.3 Pembebanan Balok Prategang
Beban Mati
1. Berat sendiri balok ( qD1 )
Gambar 5.51. Pembebanan akibat berat sendiri balok
qD1 = Abalok x BJ beton
= 0,4773x 2400 = 1145,52 kg/m’ = 11,46 kN/m’
qUD1= KMS × qD1
= 1,2 × 11,46 kN/m’ = 13,75 kN/m’
32 m B A
13,75 kN/m’ x
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-70
Mencari reaksi tumpuan :
Σ MB = 0
L × RA – 0.5 × qUD1 × L2 = 0
32 × RA – 0.5 × 13,75 × 322 = 0
RA = 220 kN
Momen pada jarak x dari A : Gaya Lintang pada jarak x dari A :
MX = RA . x – ½ . qUD1 . x2 Dx = RA - qUD1 . x
M0 = 0 kNm
M2 = 412,5 kNm
M4 = 770 kNm
M6 = 1072,5 kNm
M8 = 1320 kNm
M10 = 1512,5 kNm
M12 = 1650 kNm
M14 = 1732,5 kNm
M16 = 1760 kNm
D0 = 220 kN
D2 = 192,5 kN
D4 = 165 kN
D6 = 137,5 kN
D8 = 110 kN
D10 = 82,5 kN
D12 = 55 kN
D14 = 27,5kN
D16 = 0 kN
2. Beban mati tambahan
Beban mati tambahan terdiri atas ;
- Berat Pelat Beton qplat = b x h x BJbeton
= 1,85 x 0,2 x 2400 = 888 kg/m’ = 8,88 kN/m’
- Berat Lapisan Aspal qaspal = b x t x BJaspal
= 1,85 x 0,1 x 2200 = 407 kg/m’ = 4,070 kN/m’
- Berat air hujan qair = b x th x BJair
=1,85x 0,05x 1000 = 92,5 kg/m = 0,925 kN/m’
qD2= 13,875 kN/m’
qUD1 = KMS × qD2
= 1,2 × 13,875 kN/m’ = 16,65 kN/m’
MX = 220.x – 6,875.x2 Dx = 415,226 – 20,505.x MX = 220.x – 6,875.x2 Dx = 220 – 13,75.x
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-71
Gambar 5.52. Pembebanan akibat berat mati tambahan
Mencari reaksi tumpuan :
Σ MB = 0
L × RA – 0.5 × qUD1 × L2 = 0
32 × RA – 0.5 × 16,65 × 322 = 0
RA = 266,4 kN
Momen pada jarak x dari A : Gaya Lintang pada jarak x dari A
MX = RA . x – ½ . qUD1 . x2 Dx = RA - qUD1 . x
M0 = 0 kNm
M2 = 499,5 kNm
M4 = 932,4 kNm
M6 = 1298,7 kNm
M8 = 1598,4 kNm
M10 = 1831,5 kNm
M12 = 1998 kNm
M14 = 2097,9 kNm
M16 = 2131,2 kNm
D0 = 266,4 kN
D2 = 233,1 kN
D4 = 199,8 kN
D6 = 166,5 kN
D8 = 133,2 kN
D10 = 99,9 kN
D12 = 66,6 kN
D14 = 33,3 kN
D16 = 0 kN
3. Beban terpusat balok diafragma
P1 = b x h x L x BJbeton
= 1.85 x 1.075 x 0.2 x 2400 = 954,6 kg = 9,55 kN
PU1 = 1, 2 x P1
= 1, 2 x 9,55 = 11,46 kN
MX = 266,4.x – 8,325.x2 Dx = 266,4 – 16,65.x
32 m B A
16,65 kN/m’ x
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-72
Gambar 5.53. Pembebanan akibat difragma
Mencari reaksi tumpuan :
ΣKV= 0 ; RA = RB
RA + RB - ΣPu1 = 0
2 RA = Σ PU1
RA = Σ PU1 / 2 = ( 9 x 11,46 ) / 2 = 40,11 kN
Momen pada jarak x dari A : Gaya Lintang pada jarak x dari A :
M0 = 0 kNm
M2 = 80,22 kNm
M4 = 160,44 kNm
M6 = 217,74 kNm
M8 = 275,04 kNm
M10 = 309,42 kNm
M12 = 343,8 kNm
M14 = 355,26 kNm
M16 = 366,72 kNm
D0 - 4 = 40,11 kN
D4 - 8 = 28,65 kN
D8 - 12 = 17,19 kN
D12 - 16 = 5,73 kN
D16 - 20 = -5,73 kN
D20 - 24 = -17,19 kN
D24 - 28 = -28,65 kN
D28 - 32 = -40,11 kN
B A
PU1 PU1 PU1 PU1 PU1 PU1 PU1 PU1 PU1
32 m
4 4 4 4 4 4 4 4
x
x1 x2 x3 xi
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-73
Beban hidup ( Beban lajur D )
Gambar 5.54. Beban D
Beban lajur D terdiri dari ;
- Beban terbagi rata sebesar q ton per m’ per jalur
( ) 60mL30untuk(ton/m)30Lx601,12,2q <<−−=
L = 32 m
q = 2.2 - (1.1 / 60 ) x (32 - 30 )) = 2.1633 t/m
Untuk pias selebar ( S ) 1,85 m
q’ = ( q / 2,75 ) x S
= ( 2,1633 / 2,75 ) x 1,85 = 1,4553 ton/m = 14,55 kN/m’
- Beban garis sebesar P per jalur
P = 12 ton
Koefisien Kejut 41,24)3250(
201
)L50(
201K =
++=
++=
Untuk pias selebar ( S ) 1,85 m
P’ = ( P / 2,75 ) x K
= ( 12 / 2,75 ) x 1,244 x 1,85 = 10,043 ton = 100,43 kN
Beban garis P=12 ton
Beban terbagi rata q t/m’ 1 jalur
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-74
Gambar 5.55. Pembebanan akibat beban D
Mencari reaksi tumpuan :
ΣKV = 0 ; RA = RB
RA + RB - Pu - qU x L = 0
2 RA = Pu + qU x L
RA = (Pu + ( qU x L)) / 2
= (100,43 + ( 14,55 x 32 )) / 2 = 283,015 kN
Momen pada jarak x dari A : Gaya Lintang pada jarak x dari A :
MX = RA. x - 1/2 . q’. x2 DX = RA - q’. x
M0 = 0 kNm
M2 = 536,93 kNm
M4 = 1015,66 kNm
M6 = 1436,19 kNm
M8 = 1798,52 kNm
M10 = 2102,65 kNm
M12 = 2348,58 kNm
M14 = 2536,31 kNm
M16 = 2665,84 kNm
D0 = 283,015 kN
D2 = 253,915 kN
D4 = 224,815 kN
D6 = 195,715 kN
D8 = 166,615 kN
D10 = 137,515 kN
D12 = 108,415 kN
D14 = 79,315 kN
D16 = 50,215 kN
B A
P’
32 m
x q’
MX = 283,015.x – ½. 14,55. x2 DX = 283,015 – 14,55. x
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-75
Beban Sekunder pada Balok Prategang
1. Akibat rem dan traksi
Muatan D untuk pias 1,85 m
P = ( 12 / 2,75 ) x 1,85 = 8,073 ton
P = (2,1633 / 2,75 ) x 1,85 x 32 = 46,57 ton
Total Muatan D = 54,643 ton
= 546,43 kN
Gaya rem = 5% x Total Muatan D
= 5% x 546,43 kN = 27,3215 kN
Tebal aspal = 0,1 m
Tebal Plat = 0,2 m
Jarak garis netral Yt(p) = 0,8886
Tinggi pusat berat kendaraan = 1,8 m
HR = 1,6 x 27,3215 = 43,7144 kN
ZR = Yt(p) + h ( pelat & aspal ) + 1,80
= 0,889 + 0,2 + 0,1 + 1,8 = 2,989 m
Gambar 5.56. Pembebanan akibat rem dan traksi
HR
32 m
x
ZR
B A
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-76
Mencari reaksi tumpuan :
Σ MB = 0
( RA x L ) - ( HR x ZR ) = 0
( RA x 32 ) - (43,7144 x 2,989) = 0
RA = 4,083 kN
Momen pada jarak x dari A : Gaya Lintang pada jarak x dari A :
MX = RA. x DX = RA
M0 = 0 kNm
M2 = 8,166 kNm
M4 = 16,332 kNm
M6 = 24,498 kNm
M8 = 32,664 kNm
M10 = 40,83 kNm
M12 = 48,996 kNm
M14 = 57,162 kNm
M16 = 65,328 kNm
D0 = 4,083 kN
D2 = 4,083 kN
D4 = 4,083 kN
D6 = 4,083 kN
D8 = 4,083 kN
D10 = 4,083 kN
D12 = 4,083 kN
D14 = 4,083 kN
D16 = 4,083 kN
MX = 4,083. x DX = 4,083
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-77
5.4. Rekapitulasi Momen dan Gaya Lintang
Tab
el 5
.14.
Rek
apitu
lasi
Mom
en
MT 0
1537
,316
2894
,832
4049
,628
5024
,624
5796
,9
6389
,376
6779
,132
6989
,088
ML 0
545,
096
1031
,992
1460
,688
1831
,184
2143
,48
2397
,576
2593
,472
2731
,168
MD
0
992,
22
1862
,84
2588
,94
3193
,44
3653
,42
3991
,8
4185
,66
4257
,92
trak
si
0
8,16
6
16,3
32
24,4
98
32,6
64
40,8
3
48,9
96
57,1
62
65,3
28
(Knm
)
hid
up
0
536,
93
1015
,66
1436
,19
1798
,52
2102
,65
2348
,58
2536
,31
2665
,84
Mom
en
diaf
ragm
a
0
80,2
2
160,
44
217,
74
275,
04
309,
42
343,
8
355,
26
366,
72
tam
baha
n
0
499,
5
932,
4
1298
,7
1598
,4
1831
,5
1998
2097
,9
2131
,2
gela
gar
0
412,
5
770
1072
,5
1320
1512
,5
1650
1732
,5
1760
Mom
en
M0
M2
M4
M6
M8
M10
M12
M14
M16
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-78
Tab
el 5
.15.
Rek
apitu
lasi
gay
a lin
tang
DT
813,
608
723,
708
622,
348
532,
448
431,
088
341,
188
239,
828
149,
928
60,0
28
traks
i
4,08
3
4,08
3
4,08
3
4,08
3
4,08
3
4,08
3
4,08
3
4,08
3
4,08
3
hidu
p
283,
015
253,
915
224,
815
195,
715
166,
615
137,
515
108,
415
79,3
15
50,2
15
Beb
an
diaf
ragm
a
40,1
1
40,1
1
28,6
5
28,6
5
17,1
9
17,1
9
5,73
5,73
5,73
tam
baha
n
266,
4
233,
1
199,
8
166,
5
133,
2
99,9
66,6
33,3
0
gela
gar
220
192,
5
165
137,
5
110
82,5
55
27,5
0
Gay
a
D
0
D
2 D4
D6
D8
D10
D12
D14
D16
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-79
5.5. Analisa Gaya Pratekan
Direncanakan :
Mutu beton gelagar prategang : f’c = 50 Mpa
Titik berat penampang : Yb(p) = 71,14 cm
Yt(p) = 88,86 cm
Yb(c) = 110,113 cm
Yt(c) = 69,867 cm
Luas penampang : A(p) = 4773,75 cm2 = 477375 mm2
A(c) = 7882,99 cm2 = 788299 mm2
Momen inersia : Ix (p) = 14611110,81 cm4
Ix (c) = 33095847,86 cm4
Statis Momen : Sb (p) = Ix (p) / Yb = 14611110,81 / 71,14
= 205385,308 cm3 = 205385,308 x 103 mm3
St (p) = Ix (p) / Yt = 14611110,81 / 88,86
= 164428,4359 cm3 = 164428,4359 x 103 mm3
Sb (c) = Ix(c) / Yb = 33095847,86/ 110,133
= 300508,003 cm3 = 300508,003 x 103 mm3
St (c) = Ix(c) / Yt = 33095847,86/ 69,867
= 473697,853 cm3 = 473697,853 x 103 mm3
M maks : MDg = 1760 kNm = 1760 x 106 Nmm (akibat berat sendiri gelagar)
MDtot = 4257,92 kNm = 4257,92 x 106 Nmm (akibat beban mati total)
ML = 2731,168 kNm = 2731,168 x 106 Nmm (akibat beban hidup)
Diasumsikan kehilangan tegangan adalah 15 % : R = 100 % – 15 % = 85 % = 0,85
• Tegangan batas beton berdasarkan peraturan ACI
f ‘c = 50 MPa
f ‘ci = tegangan beton pada umur 14 hari
= 40 Mpa
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-80
• Tegangan – tegangan ijin
Kondisi awal :
f ci = 0,6 . f ‘ci = 0,6 . 40 = 24 Mpa
f ti = 0,5 .√ f ‘ci = 0,5 .√ 40 = 3,16 Mpa
Kondisi akhir
f c = 0,45 f ‘c = 0,45. 50 = 22,5 Mpa
f t = 0,5 √ f ‘c = 0,5 √ 50 = 3,535 Mpa
St = {ML + (1 – R) MD} / (fc + R . fti)
= { 2731,168 x 106 + (1 – 0,85) 4257,92 x 106 } / ( 22,5 + 0,85 . 3,16 )
= 133798,777. 103 mm3 < St penampang
Sb = { ML + (1 – R) MD } / ( ft + R . fci )
= { 2731,168 x 106 + (1 – 0,85) 4257,92 x 106 } / ( 3,535+ 0,85 . 24 )
= 140791,978 .103 mm3 < Sb penampang
ML / St(c) = 2731,168 x 106 / 473697,853 x 103 = 5,766 N/mm2 ( MPa )
ML / Sb(c) = 2731,168 x 106 / 300508,003 x 103 = 9,088 N/mm2 ( MPa )
MDg/ St(p) = 1760 x 106 / 164428,4359 x 103 = 10,704 N/mm2 ( MPa )
MDg/ Sb(p) = 1760 x 106 / 205385,708 x 103 = 8,569 N/mm2 ( MPa )
MDtot / St(c) = 4257,92 x 106 / 473697,853 x 103 = 8,988 N/mm2 ( MPa )
MDtot/ Sb(c) = 4257,92 x 106 / 300508,003 x 103 = 14,169 N/mm2 ( MPa )
• Tegangan penampang dihitung berdasarkan 4 kasus
Kasus I : fc = 22,5 MPa fci = 24 MPa
Kasus II : fti = -3,16 MPa ft = -3,535 MPa
Kasus III : fc = 22,5 MPa ft = -3,535 MPa
Kasus IV : fti = -3,16 MPa fci = 24 MPa
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-81
Tabel 5.16. Diagram tegangan penampang dalam 4 kasus
σ Ti Rti MDg MDtot ML Ti +MDg RTI+MDtot+M
L
I.
σ top
σ bottom
9,113
32,569
7,746
27,683
10,704
-8,569
8,988
-14,169
5,766
-9,088
17,054 > -3,16
24
22,5
4,426 > - 3.535
II.
σ top
σ bottom
-13,864
23,2027
-11,784
19,722
10,704
-8,569
8,988
-14,169
5,766
-9,088
-3,16
15,348 < 24
2,97 < 22,5
-3.535
III.
σ top
σ bottom
9,113
23,202
7,746
19,722
10,704
-8,569
8,988
-14,169
5,766
-9,088
17,054 > -3,16
15,348 < 24
22,5
- 3.535
IV.
σ top
σ bottom
-13,864
32,569
-11,784
27,683
10,704
-8,569
8,988
-14,169
5,766
-9,088
-3,16
24
5,316 < 22,5
3,755 > - 3.535
Gambar 5.57. Diagram tegangan penampang dalam 4 kasus
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-82
Tegangan yang terjadi pada garis netral penampang beton (cgc) dapat dihitung
dengan memakai perbandingan segitiga.
1. Kasus I.
32,569 / (1600 + x ) = 9,113 / x 32,569 / 2221,623 = σcgc / 1510,223
32,569 x = 9,113 x + 14580,8 σcgc = 22,140 Mpa
x = 621,623 mm
2. Kasus II.
23,202 / (1600 - x ) =13,864 / x 23,202 / 1012,543 = σcgc / 301,143
23,202 x = 22182,4 – 13,864 x σcgc = 6,901 Mpa
x = 598,457 mm
3. Kasus III.
23,202 / (1600 + x ) = 9,113/ x 23,202 / 2634,907 = σcgc / 1923,507
23,202 x = 14580,8 + 9,113 x σcgc = 16,938 Mpa
x = 1034,907 mm
4. Kasus IV.
32,569 / (1600 - x ) =13,864 / x 32,569 / 1122,271 = σcgc / 410,871
32,569 x = 22182,4 – 13,864 x σcgc = 11,923 Mpa
x = 477,729 mm
• Mencari gaya pratekan
σcgc = Ti / A
Ti = σcgc x A
• Eksentrisitas tendon (e) dapat ditentukan
( )cgcbottom
cgcbottom
σσTiSb e
Sb.eTiσ
Sb.eTi
ATi σ
−×=
+=+=
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-83
Tabel 5.17. Eksentrisitas Tendon
Kasus Ti (KN) e (mm)
I
II
III
IV
10569,083
3294,365
8085,778
5691,742
202,663
1016,277
159,111
745,006
Berdasarkan tabel tersebut, kita dapat menggambarkan daerah aman dengan memplot
e sebagai fungsi Ti, setiap titik di daerah aman ini akan memberikan desain yang
baik serta memenuhi persyaratan batas-batas tegangan ijin.
Gambar 5.22. Daerah aman Ti dan e
Gambar 5.58. Grafik Eksentrisitas Tendon
e max = yb – ½ ∅tendon - ∅tul.begel - ∅tul.utama - penutup
= 71,14 – 6,35/2 – 0,6 – 1,4 – 4 = 61,965 cm
Dipilih Ti = 6150 kN dengan e = 618 mm < e max = 619,65 mm
5.6. Penentuan Jumlah Tendon.
Dipakai Uncoated Seven-wire Stress relieved for Prestressed Concrete
Highgrade-Low Relaxation ASTM – 416 dengan pengangkuran sistem Freyssinet.
Spesifikasi dari Freyssinet :
Diameter nominal : 12,7 mm
Luas nominal : 98,71 mm2
Minimal UTS : 184000 N (Ultimate Tension Strangth)
Modulus Elastisitas (E) : 195 KN/mm2
Tegangan putus ( fpu ) : 184000 / 98,71 = 1864 MPa
10569,1 8085,8 6150
5691,7
3294,4
159,11 202,66 618 745,01 1016,28
e (mm)
Ti (kN)
IV
II
I
III
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-84
As = Ti / 0,7 fpu = 6,15 x 106 / 0,7.1864 = 4713,366 mm2
Jumlah strand = 4713,366 / 98,71 = 47,75 ⇒ 48 buah
Tipe angkur ( T.Y. Lin , Desain Struktur Beton Prategang Jilid 2 hal. 254 )
7 K 5 jumlah tendon = 48 / 7 = 6,85 ⇒ 7 buah
12 K 5 = 48 / 12 = 4 ⇒ 4 buah
19 K 5 = 48 / 19 = 2,53 ⇒ 3 buah
Dipilih :
Tipe angkur : 12 K 5
Tipe dongkrak : K 200
Jumlah tendon : 4 buah
Jumlah strand : 48 buah
As terpasang : 48 x 98,71 = 4738,08 mm2
Diameter selongsong : 6,35 cm
Tegangan tendon ( fsi ) : Ti / As = 6,15 x 106 / 4738,08 = 1297,994 Mpa
Ti per tendon : 6,15 x 106 / 4 = 1,5375 x 106 N
Checking lebar badan :
2 x penutup + 2 x ∅tul. + 2 x ∅tul.begel + ∅tendon.
(2 x 4) + (2x 1,2) + (2 x 0,6) + 6,35 ≤ b
17,95 cm < 18 cm ⇒ OK
5.7. Penentuan Kehilangan Tegangan Sesungguhnya.
Harga R yang sesungguhnya dapat ditentukan sesuai dengan kehilangan
tegangan yang sebenarnya. Tegangan-tegangan pada penampang tengah dihitung
kembali serta dibandingkan dengan tegangan ijinnya.
Kehilangan tegangan pada konstruksi beton prategang dapat diakibatkan oleh :
(T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 76 – 91)
1. Elastic shortening of concrete (perpendekan elastis beton)
2. Creep in concrete (rangkak beton)
3. Shrinkage in concrete (susut beton)
4. Steel relaxation (relaksasi baja)
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-85
5.7.1. Perpendekan Elastis Beton ( Elastic Shortening )
Pada postensioning, untuk pemasangan tendon lebih dari satu kehilangan
tegangan terbesar terjadi pada tendon yang diberi tegangan pertama, dan kehilangan
ini akan menurun pada tendon-tendon yang diberi tegangan berikutnya. Pada tendon
yang diberi tegangan terakhir, kehilangan tegangan sama dengan nol. Kehilangan
tegangan rata-rata sama dengan 0,50 dari kehilangan tegangan yang terbesar.
direncanakan :
Ap = 477375 mm2
Ti’ = 1,5375 x 106 N
m = 4 tendon
Ec = 4700 √50 = 33234,018 Mpa
Es = 195000 MPa
n = Es / Ec = 195000 / 33234, 018 = 5, 86
Tendon I :
Fo = 1,5375 x 106 x ( 4 - 1 ) = 4,6125.106 N
ES = 5, 86 x 4,6125 x 106 / 477375 = 56,62 Mpa
Tendon II :
Fo = 1,5375 x 106 ( 3 - 1 ) = 3,075 . 106 N
ES = 5, 86 x 3,075 x 106 / 477375 = 37,747 Mpa
Tendon III :
Fo = 1,5375 x 106 x ( 2 - 1 ) = 1,5375 .106 N
ES = 5, 86 x 1,5375 x 106 / 477375 = 18,87 Mpa
Tendon IV :
Fo = 1,5375 x 106 x ( 1 - 1 ) = 0
ES = 5, 86 x 0 / 477375 = 0
Kehilangan tegangan rata-rata :
Mpa309,284
018,87 747,37 56,62 rata-rata ES =+++
=
Kehilangan tegangan ES = 28,309 Mpa
ES = n . Fo / Ac
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-86
5.7.2. Rangkak Beton ( Creep )
Notasi :
Kcr = Koefisien rangkak
= 1,6 untuk postension
fc = Ti /Ac
= 6,15 x 106 / 477375= 12,88 Mpa
5,86 EcEs n ==
CR = 1,6 x 5, 86 x 12,88 = 120,76 MPa
Kehilangan tegangan CR = 120,76 Mpa
5.7.3. Susut Beton ( Shrinkage )
Notasi :
Ksh = 0,64 ( Tabel 26-1 ACI )
Es = 195000 MPa
V = volume gelagar dalam inch
S = luas permukaan gelagar dalam inch
RH = Angka kelembaban relatif = 80
inch 789,3cm 624,9 1,59.10
1,53.103200x) 2x25,54 2x19,96 2x107,5 2x12,5 2x22,5 65 (55
3200 x 4773,75SV
6
7
==
=++++++
=
Mpa 15,91 ) 80 x 0,015 - 1,5 ( ) 3,789 x 0,06 -1 ( x 0,64 x 195000 x 550.10 SH -6
==
Kehilangan tegangan SH = 15,91 Mpa
SH = 550.10-6 x Kshx Es x ( 1- 0,06 V/S ) ( 1,5 – 0,015 RH )
CR = Kcr x n x fc
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-87
5.7.4. Relaksasi Baja ( Relaxation )
Notasi :
Untuk tipe Uncoated Seven-wire Stress relieved for Prestressed Concrete
Highgrade-Low Relaxation ASTM – 416 didapat ;
Kre = 35 Mpa ( Tabel 4-5 hal.88 Buku T.Y.Lin )
J = 0,04
fpi = 0,7 fpu fpi / fpu = 0,7 dari tabel 26.3 ACI didapat ;
C = 0,75
RE = [ 35 - 0,04 x ( 15,91 + 120,76 + 28,309) ] 0,75
= 21,3 Mpa
Kehilangan tegangan RE = 21,3 Mpa
Kehilangan tegangan total H = ES + CR + SH + RE
= 28,31+ 120,76 + 15,91 + 21,30 = 186,28 MPa
Prosentase kehilangan tegangan
E = (186,28 / 1297,994) x 100%
= 14,35 %
R = 100 – 14,35 = 85,65 %
= 0,86
5.8. Kontrol Tegangan
Tegangan yang terjadi pada penampang ditinjau dari beberapa kondisi, antara
lain :
1. Pada saat transfer tegangan ( hanya memikul berat sendiri saja ).
2. Setelah Pelat di cor (sudah terjadi kehilangan tegangan ).
3. Setelah beban hidup bekerja.
Diketahui ;
Ti = 6150 kN = 6150000 N
e = 618 mm
A(p) = 477375 mm2
RE = [ Kre - J ( SH + CR + ES) ] C
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-88
A(c) = 788299 mm2
Yb(p) = 711,4 mm
Yt(p) = 888,6 mm
Yb(c) = 1101,33 mm
Yt(c) = 698,67 mm
Ix (p) = 14611110,81 x 104 mm4
Ix (c) = 33095847,86 x 104 mm4
Sb (p) = 205385308 mm3
St (p) = 164428435,9 mm3
Sb (c) = 300508003 mm3
St (c) = 473697853 mm3
MDbeam = M akibat berat sendiri balok = 1760 kNm = 1760 x 106 Nmm
MDslab = M akibat beban tambahan = 2497,92 kNm = 2497,92 x 106 Nmm
ML = M akibat beban hidup = 2731,168 kNm = 2731,168 x 106 Nmm
MT = M total = 6989,088 kNm = 6989,088 x 106 Nmm
5.8.1. Gaya pratekan dan berat sendiri sesaat setelah transfer tegangan
pratekan
tif tpSbeam D M
xI
tpY).e.i(T
pAiT
topf ≤+−=
9164428435,
10 x 1760 10 x 114611110,8
888,6 x )618 x (6150000 477375
6150000 6
4 +−=
= 0,4737 Mpa < -3,16 Mpa ok !
cif bpSbeam D M
xI
bpY).e.i(T
pAiT
bottomf ≤−+=
205385308 10 x 1760
10 x 114611110,8 711,4 x )618 x (6150000
4773756150000
6
4 −+=
= 22,816 Mpa < 24 Mpa ok !
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-89
5.8.2. Setelah kehilangan tegangan dan pelat dicor
tf tpS
slab D M beam D M
xItpY). e.i(T . R
Ap
iT . R topf ≤
++−=
9164428435,
4257,92x10 10 x 114611110,8
x888,6)618 x 0000,86x(6150 477375
000,86x61500 6
4 +−=
= 17,091 Mpa < -3,535 Mpa ok !
cf bpS
slab D M beam D M
xIbpY).e.i(T . R
pA
iT . R bottomf ≤
+−+=
205385308
4257,92x10 10 x 114611110,8
x711,4)000x6180,86x(6150 477375
000,86x61500 6
4 −+=
= 6,258 Mpa < 22,5 Mpa ok !
5.8.3. Setelah beban hidup bekerja pada balok komposit
cf S
ML tpS
slab D M beam D M
xItpY).e.i(T . R
Ap
iT . R topf ≤+
++−=
5,55710467510 x 2731,168
9164428435, 10 x 4257,92
10 x 114611110,8 888,6 x )618 x (6150000 x 0,86
4773756150000 x 0,86
66
4 ++−=
= 21,991 Mpa < 22,5 Mpa ok !
pf bcS
ML bpS
slab D M beam D M
xIbpY).e.i(T . R
pA
iT . R bottomf ≤
+−+=
300508,003
10 x 2731,168 205385308
10 x 4257,92 10 x 114611110,8
711,4 x )618 x (6150000 x 0,86 477375
6150000 x 0,86 66
4 +=
= -2,826Mpa < -3,535 Mpa ok !
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-90
5.9. Daerah Aman Kabel Prategang
Gaya pratekan Ti =6150 kN dianggap konstan sepanjang tendon. Letak kabel
prategang di dalam beton mengikuti lengkung parabola. Agar konstruksi tetap aman
maka konstruksi kabel harus terletak di antara kedua garis aman kabel.
Diketahui :
fci = 24 Mpa
fti = 3,16 Mpa
fc = 22,5 Mpa
ft = 3,535 Mpa
A (p) = 477375 mm2
A(c) = 788299 mm2
Sb (p) = 205385308 mm3
St (p) = 164428435,9 mm3
St (c) = 473697853 mm3
Sb (c) = 300508003 mm3
Yt(p) = 888,6 mm Yt(c) = 698,67 mm
Yb(p) = 711,4 mm Yb(c) = 1101,33 mm
Ix(p) = 14611110,81 cm4 Ix(c) = 33095847,86 cm4
5.9.1. Keadaan A, Akibat Gaya Pratekan Ti Dan Berat Sendiri Balok Mdbeam
σcgc = Ti / A
= 6,15 x 106 / 477375 = 12,88 Mpa
Pada serat terbawah akan terjadi tegangan :
bSbeam D M
bS
ei(T
pAiT
cif bottomf −+==).
( ) iTbeam D M
cgcσcif iTbS
1e +−=
( ) 6,15x10
beam D M 12,8824
x1015,6 205385308 1e 66 +−=
6,15x10
beam D M 371,363 1e 6+=
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-91
M0 = 0 kNm e0 = 371,363 mm
M2 = 412,5 kNm e2 = 438,436 mm
M4 = 770 kNm e4 = 496,566 mm
M6 = 1072,5 kNm e6 = 545,753 mm
M8 = 1320 kNm e8 = 585,997 mm
M10 = 1512,5 kNm e10 = 617,297 mm
M12 = 1650 kNm e12 = 639,655 mm
M14 = 1732,5 kNm e14 = 652,989 mm
M16 = 1760 kNm e16 = 657,541 mm
Pada serat teratas akan terjadi tegangan :
tSbeam D M
tS
ei(T
pAiT
tif - topf +−==).
( ) iTbeam D M
cgcσtif iTtS
2e ++=
( ) 6,15x10
beam D M 12,8816,3
x1015,6 9164428435, 2e 66 ++=
6,15x10
beam D M 428,85 2e 6+=
M0 = 0 kNm e0 = 428,85 mm
M2 = 412,5 kNm e2 = 495,923 mm
M4 = 770 kNm e4 = 554,053 mm
M6 = 1072,5 kNm e6 = 603,240 mm
M8 = 1320 kNm e8 = 643,484 mm
M10 = 1512,5kNm e10 = 674,785 mm
M12 = 1650 kNm e12 = 697,140 mm
M14 = 1732,5 kNm e14 = 710,550 mm
M16 = 1760 kNm e16 = 715,028 mm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-92
5.9.2 Keadaan B, setelah beban hidup bekerja dan terjadi kehilangan tegangan
Pada serat teratas akan terjadi tegangan :
tST M
tS
ei(T R.
pAiRT
cf topf +−==).
( ) iRT
MT cgcσRcf iRT
tS 3e ++−=
( ) 100,86x6,15.
T M 88,12.86,05,22
10.15,686,0473697853 3e 66 ++−=
x
5,289x10
T M 1023,094 - 3e 6+=
M0 = 0 kNm e0 = -1023,094 mm
M2 = 1537,316 kNm e2 = -732,431 mm
M4 = 2894,832 kNm e4 = -475,763 mm
M6 = 4049,628 kNm e6 = -257,424 mm
M8 = 5024,624 kNm e8 = -73,080 mm
M10 = 5796,9 kNm e10 = 72,935 mm
M12 = 6389,376 kNm e12 = 184,956 mm
M14 =6779,132 kNm e14 = 258,648 mm
M16 = 6989,088 kNm e16 = 298,344 mm
Pada serat terbawah akan terjadi tegangan :
bST M
- bS
ei(T R.
pAiRT
tf - bottomf).
+==
( ) iRTT M
cgcσRtf iRT
bS 4e +−−=
( ) 100,86x6,15x
T M 88,1286,0535,3
10.15,686,0 300508003 4e 66 +−−= x
x
5,289x10
T M 830,207 - 4e 6+=
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-93
M0 = 0 kNm e0 = -830,207 mm
M2 = 1537,316 kNm e2 = -539,544 mm
M4 = 2894,832 kNm e4 = -282,876 mm
M6 = 4049,628 kNm e6 = -64,537 mm
M8 = 5024,624 kNm e8 = 119,087 mm
M10 = 5796,9 kNm e10 = 265,822 mm
M12 = 6389,376 kNm e12 = 377,843 mm
M14 =6779,132 kNm e14 = 451,535 mm
M16 = 6989,088 kNm e16 = 491,231 mm
Trace dari e1, e2, e3 dan e4 dapat dilukis dan akan memberikan daerah aman bagi
tendon.
Batas – batas ini dapat disederhanakan menjadi e1 dan e4 saja
saat x = 16 m, batas daerah aman = 657,541 –491,231 = 166,310 mm
= 16,631 cm
Gambar 5.23. Daerah aman kabel prategang
Gambar 5.59. Grafik Daerah Aman Kabel Prategang
0 m 4,00 m 8,00 m 12,00 m 16,00 m
σcgc
σcgs
( - )
( +) 618
-888,6 mm
0
711,4 mm
--830,21
-282,88
119,09377,84
491,23 371,363 496,566 585,997
639,655 657,541
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-94
5.10. Lay Out Tendon Prategang
Bentuk lay out tendon memanjang adalah parabola. Untuk menentukan posisi
tendon digunakan persamaan garis lengkung :
Gambar 5.60. Grafik persamaan lengkung parabola
Dimana : y = ordinat tendon
x = panjang tendon
L = panjang bentang
f = tingi puncak tendon
Gambar 5.61. Perencanaan lay out tendon
Puncak lengkung tiap – tiap tendon adalah sebagai berikut :
- Tendon I : fI = 108,271 – 9,34 = 98,931 cm
- Tendon II : fI = 83,514 – 9,34 = 74,174 cm
- Tendon III : fI = 58,757 – 9,34 = 49,417 cm
- Tendon IV : fI = 34 – 9,34 = 24,66 cm
Contoh perhitungan untuk tendon I
l
y1 f
x1 X
Y Y = 4 f ( Lx – x2 ) / L2
0 m 4,0 m 8 m 12,0 m 16,0 m
cgc
108,
271
83,5
14
9,34
34 58,7
57
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-95
2
2
1)(4'
lxlxfy −
=
2
2
2
2
3200) 3200 ( 395,724
3200) (3200 x 98,931 x 4 xxxx −
=−
=
Untuk x = 2,0 m = 200 cm
cm 23,186 3200
) 200200 x (3200 x 395,724' 2
2
1 =−
=y
cm 085,85186,23271,108'11 =−=−= yyy a
Perhitungan jarak kabel dari tepi bawah disajikan dalam tabel berikut ;
Tabel 5.18. Jarak Kabel dari Tepi Bawah Balok
Jarak
Langsung
(cm)
Jarak Tendon ke Tepi bawah (cm)
Tendon I Tendon II Tendon III Tendon IV
ya =
108,271cm
ya = 83,514 cm ya =58,757cm ya =34 cm
0 108,271 83,514 58,757 34
200 85,085 66,129 47,174 28,22
400 64,988 51,062 37,137 23,211
600 47,984 38,314 28,643 18,972
800 34,072 27,883 21,694 15,505
1000 23,252 19,77 16,289 12,807
1200 15,523 13,975 12,428 10,881
1400 10,885 10,498 10,112 9,72
1600 9,34 9,34 9,34 9,34
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-96
Gambar 5.62. Lay out tendon
5.11. Perpanjangan Kabel
( T.Y. Lin N. - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 108 )
Perpanjangan kabel perlu dihitung untuk menentukan masuknya anchor head ke
dalam sheath, bila ditarik dengan gaya sebesar Fn, beton akan mengalami tekanan
sebesar Fn pula.
Sehingga perpanjangan relatif kabel dapat ditentukan sebagai berikut :
• Akibat Lenturan Beton
∆L = ( fsi x L’ ) / Es
dimana :
∆L = perpanjangan kabel
fsi = 1297,994 MPa = 12979,94 kg/cm2
Es = 195000 MPa = 1950000 kg/cm2
L’ = panjang kabel = L x ( 1 + 2,67 x ( f / L )2 )
• Akibat Elastisitas Beton
∆L = ( σb’ x L’ ) / Ec
dimana :
σb’= 0,37 x f’c = 0,37 x 50 = 18,5 MPa = 185 kg/cm2
Ec = 4700 √fc’= 4700 √50 = 33234,02 Mpa = 332340,2 kg/cm2
• Akibat Susut Beton ∆L= ( Eb x L’ )
Eb = 0,003
0 m 4,0 m 8,0 m 12,0 m 16,0 m
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-97
• Untuk Tendon 1
L = 3200 cm
F = 98,931 cm
L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 98,9312 / 32002 ) = 3208,166 cm
• akibat lenturan beton
∆L = ( fsi x L’ ) / Es
∆L = (12979,94 x 3208,166) / 1950000 = 21,354 cm
• akibat elastisitas beton
∆L = ( 185 x 3208,166) / 332340,2 = 1,785 cm
• akibat susut beton
∆L = 0,003 x 3208,166 = 9,624 cm
Perpanjangan Total = 21,354 + 1,785 + 9,624 = 32,763 cm
• Untuk Tendon 2
L = 3200 cm
F = 74,174 cm
L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 74,1742 / 32002 ) = 3204,59 cm
• akibat lenturan beton
∆L = ( fsi x L’ ) / Es
∆L = (12979,94 x 3204,59) / 1950000 = 21,33 cm
• akibat elastisitas beton
∆L = ( 185 x 3204,59) / 332340,2 = 1,784 cm
• akibat susut beton
∆L = 0,003 x 3204,59= 9,61 cm
Perpanjangan Total = 21,33 + 1,784 + 9,61 = 32,724 cm
• Untuk Tendon 3
L = 3200 cm
F = 49,417 cm
L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 49,4172 / 32002 ) = 3202,037 cm
• akibat lenturan beton
∆L = ( fsi x L’ ) / Es
∆L = (12979,94 x 3202,037) / 1950000 = 21,314 cm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-98
• akibat elastisitas beton
∆L = ( 185 x 3202,037) / 332340,2 = 1,782 cm
• akibat susut beton
∆L = 0,003 x 3202,037 = 9,606 cm
Perpanjangan Total = 21,314 + 1,782 + 9,606 = 32,702 cm
• Untuk Tendon 4
L = 3200 cm
F = 34 cm
L’ = 3200 x ( 1 + 2,67 x 342 / 32002 ) = 3200,96 cm
• akibat lenturan beton
∆L = ( fsi x L’ ) / Es
∆L = (12979,94 x 3200,96) / 1950000 = 21,307 cm
• akibat elastisitas beton
∆L = ( 185 x 3200,96) / 332340,2 = 1,782 cm
• akibat susut beton
∆L = 0,003 x 3200,96 = 9,603 cm
Perpanjangan Total = 21,307 + 1,782 + 9,603 = 32,692 cm
5.12. Kontrol Terhadap Lendutan
Akibat Gaya Prategang
Gaya Prategang Awal ( Ti )
Ti = 6,15.106 N
Ix = 14611110,81 x 104 mm4
E = 618 mm
Ec = 33234,02 Mpa
M = Ti x e = 6,15.106 x 618 = 3,8 x 109 Nmm
M = 1/8 x q x L2
q = 8 x M / L2 = 8 x 3,8 x 109 / 320002 = 29,687 N/mm
( )↑=== mm 83,471 10 x 114611110,8 x 02,33234
32000 x 29,687 x 384
5 I Ec. L . qx
3845 δ 4
44
1
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-99
Gaya Prategang Akhir ( RTi )
Ti = 6,15 x 106 N
E = 618 mm
Ix = 33095847,86 x 104 mm4
M = RTi x e = 0,86 x 6,15 . 106 x 618 = 3,268 x 109 Nmm
M = 1/8 x q x L2
q = 8 x M / L2 = 8 x 3,268 x 109 / 320002 = 25,53 N/mm
( )↑=== mm 34,211 10 x 30658584,5 x 02,33234
32000 x 25,531 x 384
5 I Ec. L . qx
3845 δ 4
44
2
Akibat Berat Sendiri Balok Prategang
q = 13,75 kN/m’ = 13,75 N/mm
( )↓==
=
mm 38,661 10 x 114611110,8 x 02,33234
32000 x 13,75 x 384
5
I Ec. L . qx
3845 δ
4
4
4
3
Akibat Berat Diafragma
M = 366,72 kNm =366,72 x 106 Nmm
Ix = 30658584,5 x 104 mm4
q = 8 x M / L2 = 8 x 366,72 x 106 / 320002 = 2,865 N/mm
( )↓==
=
mm 3,84 10 x 30658584,5 x 02,33234
32000 x 2,865 x 384
5
I Ec. L . qx
3845 δ
4
4
4
4
Akibat beban mati ( aspal + air hujan )
q = 16,65 kN/m’ = 16,65 N/mm
( )↓==
=
mm 22,31 10 x 30658584,5 x 02,33234
32000 x 16,65 x 384
5
I Ec. L . qx
3845 δ
4
4
4
5
Akibat Beban Hidup
Muatan Terbagi Rata
q = 14,55 N/mm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-100
Muatan Terpusat
P = 100,43 kN = 100430 N
( )↓=
+=
+=
mm 26,224
10x 30658584,5 x 02,33234
32000 x 100430 x 481
10 x 30658584,5 x 02,3323432000 x 14,55 x
3845
I Ec.L . P x
481
I Ec. L . qx
3845 δ
4
3
4
4
34
6
Lendutan pada Keadaan Awal
δijin = ( 1 / 300 ) x L = ( 1 / 300 ) x 32000 = 106,66 mm
δ = δ1 + δ3 = 83,5 – 38,66 = 44,84 mm ( ↑ ) < δijin = 106,6 mm
Pada keadaan awal terjadi lendutan ke atas (chamber)
Lendutan pada Keadaan Akhir
δ = δ2 + δ3 + δ4 + δ5 + δ6
= 34,2 – 38,66 – 3,84 – 22,31 – 26,2 = 56,81 ( ↓ ) < δijin = 106,6 mm
Pada keadaan akhir terjadi lendutan ke bawah
5.13. Perhitungan Penulangan Balok Prategang
Perhitungan penulangan konvensional balok prategang adalah terhadap
momen dan gaya lintang akibat berat sendiri balok saat dilakukan ke lokasi pekerjaan
. Kondisi terburuk yang menyebabkan momen serta gaya lintang terbesar apabila
pengangkatan dilakukan melalui ujung –ujung balok.
Gambar 5.63. Gelagar akibat pengangkatan
32 m B A
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-101
Berat sendiri balok ( q ) = 13,75 kN / m
Mencari gaya momen maksimum :
∑ MB = 0
RA x L – 0,5 . q . L2 = 0
RA x 32 – 0,5 ( 13,75 ) x 32 2 = 0
RA = 220 kN
Momen maksimum terletak di tengah bentang ( 0,5 L )
Mmax = RA x X – 0,5 q X2
= 220 x 16 – 0,5 ( 13,75 ) 162
= 1760 kNm
Mencari gaya lintang maksimum
Gaya lintang maksimum terletak di tepi bentang ( x = 0 m )
Dx = RA – q X
= 220 – ( 13,75 ) x 0
= 220 kN Maka tumpuan penarikan pada tepi bentang
Tinggi balok ( h ) = 1600 mm
Lebar balok = 550 mm
Tebal selimut beton = 40 mm
∅ tulangan utama = 16 mm
∅ tulangan sengkang = 12 mm
Tinggi efektif ( d ) = h – p – 0,5 ∅ tul. Utama -∅ tul. Sengkang
= 1600 – 40 – 0,5 x 16 – 8 = 1544 mm
5.13.1. Perhitungan Penulangan Konvensional
M / bd2 = 1760 . 106 / ( 550 x 15442 ) = 1,34 N / mm2
c' f
fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd
M2 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=
1,34 = 320 ρ - 1505,28 ρ2
Dari hasil perhitungan didapat :
ρ = 0,0042
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-102
ρmin = 0,0035
ρmaks = 0,0406
As = ρ x b x d x 106 = 0,0042 x 550 x 1545 = 3568,95 mm2
Di pakai tulangan 20 Ø 14
As terpasang 4019,2 mm2 > 3568,95 mm2
5.13.2 Kontrol Terhadap Tegangan Geser
( T.Y. Lin Ned - H. Burns, Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, halaman 218 )
Gaya lintang terbesar terjadi pada tumpuan, jadi :
X = 0
Y = 4 f X (L-X) / L2 = 4 f (L X - X2) / L2
Y’ = tg α = 4 f ( L - 2X ) / L2
X = 0 → tg α = 4 f / L ,
Dimana ; f = e = 618 mm
L = 32000 mm
DU = RTi x tg α = 5,289 .106 x 4 x 618 / 32000 = 408575,25 N
DA = gaya lintang di tumpuan = 813,608 kN = 813608 N
Q = DA - DU = 813608 – 408575,25 = 405032,75 N
Data Penampang
A = 477375 mm2
Yb = 711,4 mm
Yt = 888,6 mm
Ix = 14611110,81 cm4 = 14611110,81. 104 mm4
Sb = 205385308 mm3
St = 164428435,9 mm3
τ ijin = 0,43 x f’c = 0,43 x 50 = 21, 5 MPa
τ b = ( Q x St ) / ( b x Ix )
= ( 405032,75 x 164428435,9 ) / ( 180 x 14611110,81. 104 ) = 2,532 Mpa
τ b’ = ( RTi / A ) + ( RTi x e x Yt ) / Ix
= (5,289 .106 / 477375 ) + (5,289 .106 x 618 x 888,6 ) /14611110,81. 104
= 30,958 Mpa
τ t = √ ((τ b )2+ (τ b’/ 2 )2 ) - τ b’ / 2 = √ ( ( 2,532 )2 + ( 30,958 / 2 )2 ) – 30,958 / 2
= 0, 206 MPa < τijin = 21,5 Mpa
ρmin < ρ < ρ max , dipakai ρ
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-103
Maka perencanaan balok prategang tanpa tulangan geser.
5.13.3 Perhitungan Tulangan Sengkang
Persamaan parabola tendon :
Y = ( 4f / L2 ) x ( LX - X2 )
Y’ = tg ∅ = ( 4f / L2 ) x ( L - 2X )
f = e = 618 mm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )
Jarak sengkang :
S = ( d x Av x fy ) / Vs
dimana : S = jarak sengkang
d = tinggi balok = 160 cm
d’ = 160 – 2 x 4 = 152 cm
Av = luas sengkang
fy = 4000 kg/cm2 (BJTD 40)
Vs = Vu - Vc
Vu0 = 813608 N
Vu2 = 723708 N
Vu4 = 622348 N
Vu6 = 532448 N
Vu8 = 431088 N
Vu10 = 341088 N
Vu12 = 239828 N
Vu14 = 149928 N
Vu16 = 60028 N
Vc = RTi x sin ∅
RTi = 5,289 .106 N
Untuk jarak 0 - 200 cm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 -2X )
= ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2 x 0 )
= 0,07725 → ∅ = 4, 417 °
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-104
sin ∅ = 0,077
Vc = RTi x sin∅ = 5,289 .106 x 0,077 = 407253 N
Vs = Vu - Vc = 813608 – 407253 = 406355 N
Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2
S = ( d x Av x fy )/Vs = ( 152 x 1,130 x 4000 )/40635,5 = 16,9 cm ≈ 169 mm
Untuk jarak 200 – 400 cm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )
= ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 – 2 x 2000 )
= 0,0675 → ∅ = 3,86 °
sin ∅ = 0,0673
Vc = RTi x sin∅
= 5,289 .106 x 0,0673 = 355949,7 N
Vs = Vu - Vc
= 723708 – 355949,7 = 367758,3 N
Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2
S = ( d x Av x fy ) / Vs =(152x 1,13x 4000)/ 36775,83 = 18,7 cm ≈ 187 mm
Untuk jarak 400 – 600 cm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x (32000 - 2X )
= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 4000 )
= 0,058 → ∅ = 3,32 °
sin ∅ = 0,058
Vc = RTi x sin∅
= 5,289.106 x 0,058 = 306762 N
Vs = Vu – Vc
= 622348 – 306762 = 315586 N
Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2
S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13x 4000) / 31558,6 = 21,8 cm ≈ 218 mm
Untuk jarak 600 – 800 cm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )
= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 6000 )
= 0,048 → ∅ = 2, 748 °
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-105
sin ∅ = 0,0432
Vc = RTi x sin∅
= 5,289.106 x 0,0432 = 228484,8 N
Vs = Vu - Vc
= 532448 – 228484,8 = 303963,2 N
Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2
S = (d x Av x fy) / Vs = (152 x 1,13 x 4000)/ 30396,32 = 22,6 cm ≈ 226 mm
Untuk jarak 800 – 1000 cm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )
= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 8000 )
= 0,038 → ∅ = 2, 176 °
sin ∅ = 0,0379
Vc = RTi x sin∅
= 5,289.106 x 0,0379 = 200453,1 N
Vs = Vu - Vc
= 431088 – 200453,1 = 230634,9 N
Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2
S=(d x Av x fy) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 23063,49 = 29,8 cm ≈ 298 mm
Untuk jarak 1000 – 1200 cm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )
= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 10000 )
= 0,0289 → ∅ = 1,655 °
sin ∅ = 0,0288
Vc = RTi x sin∅
= 5,289.106 x 0,0288 = 152323,2 N
Vs = Vu - Vc
= 341088 – 152323,2 = 188764,8 N
Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2
S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000 )/18876,48 = 36,4cm ≈ 364 mm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-106
Untuk jarak 1200 – 1400 cm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )
= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 12000 )
= 0,0193 → ∅ = 1,105 °
sin ∅ = 0,0192
Vc = RTi x sin∅
= 5,289.106 x 0,0192 = 101548,8 N
Vs = Vu - Vc
= 239828 – 101548,8 = 138279,2 N
Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2
S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 13827,92 = 49,7 cm ≈ 497 mm
Untuk jarak 1400 – 1600 cm
tg ∅ = ( 4 x 618 / 320002 ) x ( 32000 - 2X )
= ( 4 x 618/ 320002 ) x ( 32000 – 2 x 14000 )
= 0,00965 → ∅ = 0,553 °
sin ∅ = 0,00965
Vc = RTi x sin∅
= 5,289.106 x 0,00965 = 51038,85 N
Vs = Vu - Vc
= 149928 – 51038,85 = 98889,15 N
Dipakai sengkang D = 12 mm → Av = 113,04 mm2
S = (d x Av x fy ) / Vs = (152 x 1,13 x 4000) / 9888,915 = 69,5 cm ≈ 695 mm
Jadi pada jarak :
x = 0 – 2,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 75
x = 2,0 – 4,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 75
x = 4,0 – 6,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 75
x = 6,0 – 8,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 125
x = 8,0 – 10, 0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 125
x = 10, 0 – 12,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 125
x = 12,0 – 14,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 250
x = 14,0 – 16,0 m → Dipakai sengkang ∅12 – 250
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-107
5.13.4 Perhitungan tulangan pembagi
Tulangan pembagi
As = 0,20 x As tulangan utama
= 0,20 x 3692,64
= 792,528 mm2
Dipakai tulangan pembagi 12∅10 ( As = 942 mm2 )
Gambar 5.64. Penulangan balok prategang
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
• • • • • • • • • •
• • • •
6D16
∅ 12 - 75
2 D16
6 D 16
3 D 16
3 D 16
125
75
1075
100
225
4 m 6 m 6 m
6 D 16 6 D 16 6 D 16
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-108
5.14. Perencanaan End Block
Akibat stressing maka pada ujung balok terjadi tegangan yang besar dan
untuk mendistribusikan gaya prategang tersebut pada seluruh penampang balok,
maka perlu suatu bagian ujung block (end block) yang panjangnya sama dengan
tinggi balok dengan seluruhnya merata selebar flens balok. Pada bagian end block
tersebut terdapat 2 (dua) macam tegangan yang berupa :
1. Tegangan tarik yang disebut Bursting Zone terdapat pada pusat penampang di
sepanjang garis beban.
2. Tegangan tarik yang tinggi yang terdapat pada permukaan ujung end block yang
disebut Spalling Zone (daerah yang terkelupas).
Untuk menahan tegangan tarik di daerah Bursting Zone digunakan sengkang
atau tulangan spiral longitudinal. Sedangkan untuk tegangan tarik di daerah Spalling
Zone digunakan Wiremesh atau tulang biasa yang dianyam agar tidak terjadi retakan.
Perhitungan untuk mencari besarnya gaya yang bekerja pada end block adalah
berupa pendekatan.
Gaya yang terjadi pada end block dicari dengan rumus sebagai berikut :
• Untuk angkur tunggal
( )( ) F
bbbb
FTo
3
12
1220.004.0 ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+−
+=
• Untuk angkur majemuk
( )( ) F
bbbb
To
3
12
1220.0 ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+−
=
( )γ−= 13FTs
Dimana : To = Gaya pada Spalling Zone
Ts = Gaya pada Bursting Zone
F = Gaya prategang efektif
b1, b2 = bagian – bagian dari prisma
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-109
Gambar 5.65. Gaya pada end block
- Prisma1
F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN
b1 = 12,378 cm
b2 = 51,729 cm
- Prisma 2
F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN
b1 = 12,378 cm
b2 = 12,378 cm
- Prisma 3
F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN
b1 = 12,378 cm
b2 = 12,378 cm
- Prisma 4
F = 6150 kN / 4 = 1537,5 kN
b1 = 34 cm
b2 = 12,378 cm
b2
b1
F
F
F
F
100
b2
b1
b2
b1
b2
b1
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-110
Perhitungan gaya pada permukaan end block diberikan pada tabel dibawah ini ;
Tabel 5.19. Gaya pada Permukaan End Block
Prisma
Jarak dari angkur
Gaya F (kN)
Surface force (Kn)
b1 (cm) b2 (cm) 0.04 F Fbbbb
3
12
122.0 ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+−
1 12,378 51,729 1537,5 61,5 71,11
2 12,378 12,378 1537,5 61,5 0
3 12,378 12,378 1537,5 61,5 0
4 34 12,378 1537,5 61,5 31,157
To1 max = 61,5 kN
To1 ditahan oleh Net Reinforcement yang ditempatkan di belakang pelat pembagi.
Kita gunakan tulangan dengan fy = 400 MPa.
23
s mm 75,153400
10 x 61,5A ==
Maka dipasang tulangan 4 Ø 8 mm ( AS = 201 mm2 ).
To2 max = 71,11 kN
Ditempatkan di belakang dinding end block. Kita gunakan tulangan dengan fy = 400
MPa.
23
s mm 775,177400
10 x 71,11A ==
Maka dipasang tulangan 4 Ø 8 mm ( AS = 201 mm2 ).
Perhitungan gaya pada daerah bursting zone (Ts)
Diameter tiap jangkar = 6,35 cm
2a = 0,88 d = 0,88 x 6,35 = 5,588 cm = 0,056 m
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-111
Penulangan Bursting Zone disajikan dalam tabel berikut ;
Tabel 5.20. Penulangan Bursting Zone
No Uraian Bursting Area
Sat Prisma 1 Prisma 2 Prisma 3 Prisma 4
1. Gaya ( F ) 1537,5 1537,5 1537,5 1537,5 kN
2. Sisi Prisma ( 2b ) 0,25 0,25 0,25 0,25 m
3. Lebar ( 2a ) 0,056 0,056 0,056 0,056 m
4. γ = 2b2a 0,224 0,224 0,224 0,224 -
5. Bursting Force
( )γ13FTs −=
397 397 397 397 kN
6. Koefisien reduksi
( 0=bσ ) 1 1 1 1 -
7. Angkur miring
ss T 1,1'T = 436,7 436,7 436,7 436,7 kN
8. fy ( a ) 400 400 400 400 MPa
9. Tulangan diperlukan
aTA s
s'
= 1091,75 1091,75 1091,75 1091,75 mm2
10. Tulangan terpasang
Luas tul. terpasang
10 ∅ 12
1131
10 ∅ 12
1131
10 ∅ 12
1131
10 ∅ 12
1131 mm2
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-112
Gambar 5.66. Penulangan End Block
5.15. Perencanaan Bearings
Untuk perletakkan Jembatan direncanakan digunakan bearings merk CPU
buatan Indonesia.
Gambar 5.67. Bearing pad dan elastomeric bearing
65 40 60
B B
A
POT A – A TAMPAK
4 Ø 8
10 Ø 12
100 4 Ø 8
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
• •
POT B - B
• •
A
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-113
CPU Elastomeric Bearings
Spesifikasi :
• Merupakan bantalan atau perletakan elastomer yang dapat menahan beban berat,
baik yang vertikal maupun horisontal.
• Bantalan atau perletakan elastomer disusun atau dibuat dari lempengan elastomer
dan logam yang disusun secara lapis berlapis.
• Merupakan satu kesatuan yang saling melekat kuat , diproses dengan tekanan
tinggi.
• Bantalan atau perletakan elastomer berfungsi untuk meredam getaran, sehingga
kepala jembatan ( abutment ) tidak mengalami kerusakan.
• Lempengan logam yang paling luar dan ujung-ujungnya elastomer dilapisi
dengan lapisan elastomer supaya tidak berkarat.
• Bantalan atau perletakan elastomer juga disebut bantalan Neoprene yang dibuat
dari karet sinthetis.
Pemasangan :
• Bantalan atau perletakan elastomer dipasang diantara tumpuan kepala jembatan
dan gelagar.
• Untuk melekatkan bantalan atau perletakan elastomer dengan beton atau besi
dapat dipergunakan lem epoxy rubber.
Ukuran :
Selain ukuran-ukuran standar yang sudah ada, juga dapat dipesan ukuran sesuai
permintaan.
Bearing Pad / Strip
Spesifikasi :
• Merupakan lembaran karet ( elastomer ) tanpa plat baja
• Berfungsi untuk meredam getaran mesin maupun ujung gelagar Jembatan
• Dipasangkan diantara beton dengan beton atau beton dengan besi
Ukuran :
Selain ukuran-ukuran standar yang sudah ada, juga dapat dipesan ukuran sesuai
permintaan.
Vmax = Σ DTOT = 813,608 kN = 813608 N
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-114
Kerja beban horisontal ( Hr ) sebesar 5% beban D tanpa koefisien kejut.
Hr = 5% x 283,015 kN = 14,15075 kN = 14150,75 N
Digunakan :
• CPU Elastomeric Bearings tebal 67 mm isi 4 plat baja 3 mm
Kuat tekan = 56 kg/cm2 = 560 N/cm2
Kuat geser = 35 kg/cm2 = 350 N/cm2
• CPU Bearing Pad / Strip tebal 20 mm
Kuat geser = 2,11 kg/cm2 = 21,1 N/cm2
Dimensi Ukuran Perletakan :
• CPU Elastomeric Bearings
dibutuhkan = 813608 / 560 = 1452,87 cm2
dipakai ukuran 2 x ( 320 x 320 x 67 ) mm
cek kuat tekan = 813608 / 2 ( 32 x 32 )
= 397,27 N/cm2 < 560 N/cm2
cek kuat geser = 14150,75 / 2 ( 32 x 32 )
= 6,9 N/cm2 < 350 N/cm2
• CPU Bearing Pad / Strip
Dibutuhkan = 14150,75 / 21,1 = 670,651 cm2
digunakan 2 x (300 x 200 x 20 ) mm
cek kuat geser = 14150,75 / 2(30 x 20 )
= 11,8 N/cm2 < 21,1 N/cm2
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-115
P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t P=3,738 t t
4 4 4 4 4 4 4 4
DL =5,05 t/m
LL =1,6 t/m
5.16. Penghubung Geser ( Shear Connector )
Karena hubungan antara lantai jembatan dengan gelagar beton prategang
merupakan hubungan komposit, dimana dalam hubungan ini, lantai dengan gelagar
beton tidak dicor dalam satu kesatuan, maka perlu diberi penahan geser agar
hubungan antara lantai dengan gelagar beton dapat bekerja secara bersamaan dalam
menahan beban.
Diketahui
Bentang jembatan : 32 meter
Beban yang diterima gelagar :
• Beban merata (qd)
• Air Hujan : 0.05 * 2 * 1 = 2,500 ton• Perkerasan Jalan : 0.1 * 2 * 2.2 = 0,440 ton• Lantai Jembatan : 0.2 * 2 * 2.4 = 0,960 ton• Balok Induk : 0.477375 * 2.4 = 1,146 ton
Total = 5,046 ton/m¹
• Beban terpusat (p)
Akibat balok diafragma = 3,738 ton (dengan jarak seperti pada
gambar pemodelan beban bawah)
• Beban Merata “DL” (PPPP JR 1987, 2.4.a)
beban “q” = 2.1 t/m1, untuk 30 < L < 50 meter (PPPP JR 1987, 2.4.a)
DL = * 2 * 100% = 1,6 ton/ m1
Gambar 5.68. Diagram Beban Merata
2,1
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-116
Dengan bantuan software “SAP 2000 ver. 11” mengacu pemodelan beban diatas
dengan koefisien beban 1,2*beban mati dan 1,6*beban hidup , maka diperoleh gaya
geser (bidang “D”) sebesar : 79,95 ton (Nomor 1)
Gambar 5.69. Diagram Gaya Geser
1. Jarak 0 – 4,0 m
Dmax : 79,95 ton (nomor 1)
d (tinggi efektif komposit) : 1600 + 200 – 40 = 1760 mm
b (bidang kontak) : 550 mm
V (koef. Gesek) : 1
Q (faktor reduksi) : 0,6
σ = = 176055095,79
× = 825,929 ton/m² = 82,5929 kg/cm²
σ n = tegangan geser yang ditahan bidang kontak
= 5,5 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, tidak terlalu kasar dan tanpa shear
connector)
= 24 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, sedikit kasar dan menggunakan shear
connector minimum)
σ sc = tegangan geser yang dapat ditahan oleh shear connector
= σ – Q * Vn
= 82,5929 – 0,6 * 5,5
= 79,2929 kg/cm²
Dengan menggunakan 2 buah shear connector tipe U
dengan tulangan Ø12 (As = 452 mm²)
Jarak pemasangan shear connector = = 552929,79
1240052,4×
×× = 2,487 cm
1 2 3
4,0 m 4,0 m 8,0 m
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-117
Jarak yang diambil antar shear connector = 7,5 cm > 2,487 cm AMAN!
Jadi untuk shear connector digunakan tipe U 2 Ø12-75
2. Jarak 4,0– 8,0m
Dmax : 54,80 ton (nomor 2)
d (tinggi efektif komposit) : 1600 + 200 – 40 = 1760 mm
b (bidang kontak) : 550 mm
V (koef. Gesek) : 1
Q (faktor reduksi) : 0,6
σ = = 176055080,54
× = 566,115 ton/m² = 56,611 kg/cm²
σ n = tegangan geser yang ditahan bidang kontak
= 5,5 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, tidak terlalu kasar dan tanpa shear
connector)
= 24 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, sedikit kasar dan menggunakan shear
connector minimum)
σ sc = tegangan geser yang dapat ditahan oleh shear connector
= σ – Q * Vn
= 56,611 – 0,6 * 5,5
= 53,311 kg/cm²
Dengan menggunakan 2 buah shear connector tipe U
dengan tulangan Ø12 (As = 452 mm²)
Jarak pemasangan shear connector = = 55311,53
1240052,4×
×× = 3,699 cm
Jarak yang diambil antar shear connector = 12,5 cm > 3,699 cm AMAN!
Jadi untuk shear connector digunakan tipe U 2 Ø12-125
3. Jarak 8,0 – 16,0 m
Dmax : 35,91 ton (nomor 3)
d (tinggi efektif komposit) : 1600 + 200 – 40 = 1760 mm
b (bidang kontak) : 550 mm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-118
Ø12-752D16
Shear Connector Ø12-250D12-200 D8-12520
6D1650
20
1512
3
3
V (koef. Gesek) : 1 ; Q (faktor reduksi) : 0,6
σ = = 176055091,35
× = 370,971 ton/m² = 37,097 kg/cm²
σ n = tegangan geser yang ditahan bidang kontak
= 5,5 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, tidak terlalu kasar dan tanpa shear
connector)
= 24 kg/cm² (jika bidang kontak bersih, sedikit kasar dan menggunakan shear
connector minimum)
σ sc = tegangan geser yang dapat ditahan oleh shear connector
= σ – Q * Vn
= 37,097– 0,6 * 5,5
= 33,797 kg/cm²
Dengan menggunakan 2 buah shear connector tipe U
dengan tulangan Ø12 (As = 452 mm²)
Jarak pemasangan shear connector = = 55 33,797
1240052,4×
×× = 5,835 cm
Jarak yang diambil antar shear connector = 25 cm > 5,835 cm AMAN!
Jadi untuk shear connector digunakan tipe U 2 Ø12-250
Gambar 5.70. Sambungan Gelagar dengan Plat Lantai menggunakan Shear Connector U Ø 12 – 250 mm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-119
6 . PELAT INJAK
Tebal pelat injak direncanakan adalah 20 cm .
Panjang pelat injak disesuaikan dengan lebar
abutment yang direncanakan 9 m, sedangkan
lebar pelat injak tersebut diambil 2 m.
Gambar 5.71. Rencana Ukuran Pelat Injak
Pembebanan :
• Berat sendiri pelat injak = 0,2 x 1,00 x 2,4 = 0,48 ton/m’
• Berat aspal = 0,1 x 1,00 x 2,2 = 0,22 ton/m’
• Berat tanah = 0,7 x 1,00 x 2,0 = 1,4 ton/m’
Total beban ( q ) = 2,1 ton /m’
Momen :
M = ½ q l 2
= ½ x 2,1 x 22
= 4,2 tm = 42 kNm = 42 .106 Nmm
Penulangan :
Tebal selimut beton = 20 mm
φ tulangan rencana = 12 mm
Tinggi efektif = 200 – 20 - 0,5.12 = 174 mm
MU / b d 2 = 42 . 106 / ( 1000 x 1742 ) = 1,387 N / mm2
c' f
fyxx588,01fy x x 0,8 x bxd
M2 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ ρ−ρ=
1,387 = 192 ρ - 1204,224 ρ2
ρ = 0,0076
ρmin = 0,0058
ρmaks = 0,0363
20 cm
2 m
9 m
ρmin< ρ < ρ max , dipakai ρ
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-120
∅16-150.
∅16-150
∅
8-17
5
∅ 8
-175
∅ 8 -175 D16-150
∅ 8 -175
D 16 -150
As = ρ x b x d x 106 = 0,0076 x 1000 x 174 = 1322,4 mm2
Di pakai tulangan Ø 16 – 150
As terpasang 1340 mm2 > 1322,4 mm2
Tulangan bagi = 0,2 x As = 0,2 x 1340 = 268 mm2
Dipakai tulangan ∅ 8 – 175 ( As = 287 mm2 )
Gambar 5.72. Penulangan Plat Injak
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-121
7. DINDING SAYAP ( WING WALL )
Gambar 5.73. Perencanaan Wing Wall
Data – data teknis :
Ht = 150 cm
d = 150 – 50 = 100 cm = 1 m
Data tanah urugan : γt = 1,74 ton / m3
ϕ = 30°
q = 1,2 t/ m2
h = q / γt = 1,2 / 2 = 0,6
Akibat tekanan tanah
Koefisien tekanan tanah :
)2
45(tanKa 2 ϕ−=
333,0)2
3045(tan2 =−=Ka
)2
45(tanKp 2 ϕ+=
3)2
3045(tan2 =+=Kp
Lebar dinding abutment yang ditinjau ( d ) = 1 m
30 30 50 540
110 80 110 300
80 G2
G3
G4
G5
Ea1
G1
Ea2
P2 P1
160
470
50
100
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-122
P1 = γt. h .Ka. d = 1,74 x 0,753 x 0,333 x 1,00 = 0,436 t/m2
P2 = γt. h. Ka .d = 1,74 x 7,8 x 0,333 x 1,00 = 4,519 t/m2
Ea1 = H x P1 = 7,8 x 0,436 = 3,400 ton
Ea2 = ½ H . P2 = ½ x 7,8 x 4,519 = 17,624 ton
Bagian Tekanan ( ton ) Jarak thd A ( m ) Momen ( tm )
Ea1 3,400 ½ x 7,8 = 3,9 13,26
Ea2 17,624 1/3 x 7,8 = 2,6 45,822
∑ 21,024 - 59,082
Perhitungan penulangan :
Mu = 1,2 x 0,59 .10 6 Nm = 7,08 .105 Nm
h = 400 mm
b = 1000 mm
fc’ = 35 Mpa
fy = 400 Mpa
Nxdb
Mu 722 10.138,3
36,0110.068,4
.
5
==
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−=
'588,01..8,0.
. 2 fcfyfy
dbMu φρ
2150,4 ρ2 – 320ρ + 5,462 = 0
ρ = 0,014
ρ min = 0,00583
ρ min < ρ < ρ max
ρ max = 0,0363
As = ρ . b . d = 0,0106 x 1000 x 360 = 3816 mm2
Dipakai tulangan ∅ 20 –75 ( As = 4189 mm2 )
Tulangan pembagi diambil = 20 % x tulangan utama
= 20 % x 4189 = 837,8 mm2
Dipakai tulangan ∅ 14 –175 ( As = 880 mm2 )
7,08 .105
5,462 x 107 N
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-123
Gambar 5.74. Penulangan Wing Wall
40
D 14 –175
D 20–75
D 14 –175 I
I
• • • • • •
• •
• •
• •
• •
• •
D 20–75
POT. I - I
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-124
- PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH
Fungsi utama bangunan bawah Jembatan adalah untuk menyalurkan semua
beban yang bekerja pada bangunan atas ke tanah. Perhitungan struktur bawah
meliputi :
• Perhitungan Abutment
• Perhitungan Tiang pancang
Perencanaan elemen-elemen struktural pembentuk konstruksi bangunan bawah
jembatan, secara detail akan disajikan dalam sub-sub bab sesuai dengan jenis
elemennya.
1. PERENCANAAN ABUTMEN
Gambar 5.75. Perencanaan abutment
110 80 110
100
50
300
80
30 30 50 540
470
100
150
160
200
100
900
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-125
1.1. Pembebanan Abutment
1.1.1. Gaya Vertikal
a. Gaya Akibat Berat Sendiri Abutment
Gambar 5.76. titik berat abutment
Tabel 5.21. Titik Berat Abutmen
No A (Luas:m2) X ( m ) Y ( m ) A x X A x Y
I 3,0 1,5 0,50 4,5 1,50
II 0,4 1,5 0,50 0,36 0,204
III 0,275 2,45 1,25 0,673 0,343
IV 0,275 0,733 1,25 0,201 0,343
V 3,76 1,5 3,85 5,64 14,476
VI 0,225 2 6 0,45 1,35
VII 0,45 2,05 6,2 0,923 2,79
VIII 0,525 1,75 7 0,919 3,675
8,91 - - 13,666 24,338
W1
W4 W3 W2
W5
W6
W8
1,75
73 150
245
2,05
2,267
6,20 7
50 1,25
3,85
6
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-126
Titik berat penampang abutment ;
X = m 1,54 12,685
19,5299 A
A.x==
ΣΣ
Y = m 5,77 12,68573,2238
AA.y
==Σ
Σ
b. Beban Mati Akibat Konstruksi Atas
Beban mati konstruksi atas :
♦ Lapis perkerasan = 0,1 x 7 x 32 x 2,4 = 53,76 ton
♦ Air hujan = 0,05 x 9 x 32 x 1,0 = 14,40 ton
♦ Pelat jembatan = 0,2 x 9 x 32 x 2,4 = 138,24 ton
♦ Balok prestress = 0,477375 x 5 x 32 x 2,4 = 183, 452 ton
♦ Diafragma = 0,2 x 1,075 x 1,85 x 4 x 7 x 2,4 = 32,2973 ton
♦ Pipa sandaran = 3,58 x 32 x 4 = 458,24 kg = 0,45824 ton
♦ Tiang sandaran = {( 0,16 x 0,16 x 0,55 ) + ( ½ ( 0,16 + 0,25 ) x 0,45 x
0,16 )}x 0,45 x 0,16 = 2,3533 ton
♦ Sandaran = 1,45 x 0,15 x 0,1 x 2 x 2,4 = 0,1044 ton
♦ Trotoir = 0,2 x 1 x 32 x 2 x 2,4 = 30,72 ton
Beban mati total ( W ) = 445,63154 ton
Beban mati yang diterima abutment ( b ) = 445,63254 : 2 = 222,81577 ton
= 2,228. 106 N
Lengan gaya terhadap titik G = Xb = 1,54 m
Momen gaya terhadap titik G = b x Xb
= 2,228 . 106 x 1,54
= 3,431 . 106 Nm
c. Beban Hidup Akibat Konstruksi Atas
Beban hidup akibat konstruksi atas :
- Beban terbagi rata ;
K = 1+ ( 20 / ( 50 + L )) = 1 + ( 20/ ( 50 + 32 )) = 1,244
q = 2,1633 ton/m’ ( 30 < L < 60 )
ton69,814 2 x 752
1633250 1,85 x 752
16332100 x 32 q' =⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ %+%= )
,,()
,,(
13,666
8,9124,338
8,912,73 m
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-127
- Beban garis ;
P = 12 ton
K = 1,244
ton12,109 0,925 x 752
1250 1,85 752
12100 P' =⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ %+%= )
,()
,(
Berat total beban hidup + kejut (H + K) = ( 69,814 + 12,109 )x 1,244
= 101,912 ton
Beban untuk tiap abutment (c) = ½ x 101,912 = 5,09 .106 N
Lengan Gaya terhadap titik G = Xc = 1,54 m
Momen Gaya terhadap titik G = c x Xc
= 1,54 x 5,09. 106
= 7,84 . 106 Nm
d. Berat tanah vertikal
Berat tanah dihitung dari rumus ;
W = V x γ
W = berat tanah (ton)
V = Volume tanah yang dihitung (m3)
γ = Berat isi tanah pada kedalaman yang ditinjau = 1,74 t/m3
W1 = 2 x ½ 1,74 x 0,3 x 9 x 1,1 = 4,698 ton
W2 = 2 x 1,74 x 2 x 9 x 1,1 = 68,904 ton
W3 = 1,74 x 7,3 x 0,3 x 9 = 34,295 ton
W4 = ½ x 1,74 x 0,3 x 9 x 0,5 = 1,174 ton
W5 = 1,74 x 6,8 x 9 x 0,8 = 85,19 ton
Berat tanah total ( d ) = 194,261 ton = 1,942 . 106 Nm
Titik berat terhadap G ;
{ } m 2,186 )8,98,0()21,1()5,03,0(2)3,73,0()21,1()1,13,0(
)1,13,0(633,2)8,98,0(6,2)21,1(45,2)5,03,05,0(1,2)3,73,0(05,2)21,1(55,0)1,13,0(367,0
X21
21
21
21
=+++++
⎭⎬⎫
⎩⎨⎧
++++++
=xxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxx
Momen gaya terhadap titik G = d x Xd
=1,942 . 106 x 2,186 = 4,245 . 106 Nm
6,8)} = 2,186 m
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-128
Gambar 5.77. Beban akibat berat tanah diatas Abutment
1.1.2. Gaya Horisontal
a. Gaya Rem dan Traksi
Gambar 5.78. Beban akibat gaya rem dan traksi
Beban terbagi rata = q’ = 69,814 ton
Beban garis = P’ = 12,109 ton
Beban hidup total tanpa koefisien kejut (q’ + P’) = 81,923 ton
e = 5% Total beban c
= 5% x 8,19 . 10. 105 = 4,096 . 104 N
Lengan gaya terhadap titik G = Ye = 10,16 m
Momen gaya terhadap titik G = Mge = e x Ye
= 4,096 . 104 x 10,16 = 4,162 . 105 Nm
7,8 m
2,36 m
A W2 W1
W2 W1
2,186 m
ΣWt
2,00m 0,30m
1,78m 2,23m
W3
W4 W5
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-129
b. Gaya Geser Tumpuan dengan Balok Prategang
F = f x Wd
Dimana ;
F = gaya gesek tumpuan dengan balok
f = koefisien gesek antara karet dengan beton/baja (f = 0,15-0,18)
Wba =Beban mati bangunan atas girder prategang = 101,912 ton
g = 0,15 x 101,912 = 15,2868 ton = 1,53 . 105 N
Lengan gaya terhadap titik G = Yg = 12,9 m
Momen gaya terhadap titik G = MGg = g x Yg
= 1,53. 105 x 12,9 = 1,974. 106 Nm
Gambar 5.79. Beban akibat gaya geser tumpuan
c. Gaya Akibat Gempa
Gambar 5.80. Beban gempa terhadap bagian konstruksi
5,25 m 7m
4,1 m
Tba
Tab Tt
7 m
g1
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-130
Gaya gempa arah memanjang :
T= C x W
di mana :
T = gaya horisontal akibat gempa
C = koefisien gempa untuk wilayah Jawa tengah = 0,14 (PPJJR)
W = Muatan mati dari bagian konstruksi yang ditinjau (ton).
- Gaya gempa terhadap bangunan atas ;
Wba = ( 1,2 x 2,228 . 106 ) + ( 1,6 x 5,09 .105 N) = 3,285. 106 N
Tba = 0,14 x 3,285. 106 = 4,599. 104 N
Lengan gaya terjadap titik G = 12,95 m
Momen terhadap titik G = Mba = 4,599 . 104 x 12,95
= 5,956 . 105 Nm
- Gaya gempa terhadap Abutment ;
Wab = 2,739 . 106 N
Tab = 0,14 x 2,739 . 106 = 3,835 . 105 N
Lengan gaya terhadap titik G = 4,1 m
Momen terhadap titik G = 3,835 . 105 x 4,1
= 1,572 . 106 Nm
- Gaya gempa terhadap beban tanah ;
Wt = 1,942 . 106 N
Tt = 0,14 x 1,942 . 106 = 2,71 . 105 N
Lengan gaya terhadap titik G = 5,25 m
Momen terhadap titik G = 2,71 . 105 x 5,25
= 1,42 . 106 Nm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-131
d. Tekanan aktif tanah
Gambar 5.81. Tekanan aktif tanah
Diketahui :
Ø1 = 30º
γ1 = 1,74 ton/m3
C1 = 0,04
H = 7 m
H1 = 4,1 m
Berat lalu lintas + aspal = ( 12,5 . 103 ) + ( 1,85 x 0,1 x 2200 )
= 1,657. 104 N
) 2
- (45 tan Ka 2 φ°=
0,333 ) 2
30 - (45 tan Ka1 2 =°
°=
• Gaya tekanan tanah aktif
P1 = γ1 x q x Ka1 x H1 x Labutment
= 1,74 x ( 1,657 . 104 ) x 0,333 x 4,1 x 9
= 35427,651 ton
P1
P2
2,35 m 2,35 m 0,5m 1 m
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-132
P2 = γ1 x Ka1 x ½ H12 x Labutment
= 1,74 x 0,333x ½ 4,12 x 9
= 43,83 ton
∑ P = P1 + P2
= 35427,651 + 43,83
= 35471,481 ton
= 3,547 . 105 N
1.2. Kontrol Terhadap Kestabilan Konstruksi
Pilar ditinjau terhadap kombinasi pembebanan sebagai berikut ;
Tabel 5.22. Kombinasi Pembebanan dan Gaya
No. Kombinasi Pembebanan dan Gaya Tegangan yang dipakai
terhadap Tegangan Ijin
I M + (H + K) + Ta + Tu 100%
II M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm 125%
III Kombinasi (1) + Rm + Gg + A + SR + Tm + S 140%
IV M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu 150%
Keterangan :
A = Beban Angin
Ah = Gaya akibat aliran dan hanyutan
AHg = Gaya akibat aliran dan hanyutan pada saat terjadi gempa
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 perubahan suhu
Ta = Gaya tekanan tanah
Tag = Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-133
Tu = Gaya angkat
Tinjauan stabilitas Abutment :
- Tinjauan terhadap guling ; n MHMV Fg >
ΣΣ
=
- Tinjauan terhadap geser ; n H
c.B.D x tanV Fg >Σ
+Σ=
φ
- Tinjauan terhadap eksentrisitas ; B 61
V MH - MV -
2B e <
ΣΣΣ
=
- Tinjauan pada dasar Abutment ; qall W
MH AV σ <±=
Diketahui ;
n = 1,5
Ø = sudut geser dalam tanah =32,89°
c = kohesi tanah = 0,004kg/cm2 = 0,04ton/m2
B = Lebar poer abutment = 3 m
L = Panjang poer abutment = 9 m
A = 3 x 9 = 27 m2
W = 1/6 x 32 x 9 = 13,5 m3
Daya dukung tanah ;
qu = (1+0,3B/L).c.Nc + Df. γo.Nq + ½ (1-0,2B/L). γ1.B.Nγ
Nc,Nq,Nγ = Bearing capacity factor (dari tabel terzaghi)
= Untuk Ø = 32,89° → Nc = 33,5 Nq = 22,7 Nγ = 22,6
Df = Kedalaman penanaman = 6,3 m
γo = satuan berat tanah diatas dasar pondasi = = 2 ton/m3
qu = (1+0,3.3/9).0,2.33,5 +6,30. 2. 22,7 + ½ (1-0,2 .3/9). 2 = 287,69 ton/m2
qall = qu/FS =287,69 /1,5 = 191,793 ton/m2
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-134
• Kombinasi I
Tabel 5.23. Kombinasi Pembebanan I
Beban Gaya ( Newton ) Jarak terhadap G (m) Momen (Nm)
Jenis Bagian V H x Y MV MH
M Wa
Wt
Wba
2,74.106
2,12.106
3,29.106
-
-
-
1,54
2,19
1,54
-
-
-
4,22.106
4,63.106
5,06.106
-
-
-
(H+K) Wl
5,09.106
- 1,54
- 7,85.106
-
Ta - - - - - -
Tu - - - - - -
Total 8,65.106 - - - 1,47.107
Tinjauan stabilitas Abutment :
- Tinjauan terhadap guling ; n %100 MHMV Fg >
ΣΣ
= ………..tidak aman
- Tinjauan terhadap geser ; %n 100 H
c.B.D x tanV Fg >Σ
+Σ=
φ ………..tidak
aman
- Tinjauan terhadap eksetrisitas ;
0,5 3 x 61 0,99-
10.65,8 0 - 10.47,1 -
23 e 6
7
=<== ………..aman
Tinjauan pada dasar Abutment ;
66 6
10.06,1 qall 3,20.10 27
V.10 8,65 σ =<== ………..tidak aman
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-135
• Kombinasi II
Tabel 5.24. Kombinasi Pembebanan II
Beban Gaya (ton) Jarak terhadap G (m) Momen (tm)
Jenis Bagian V H X Y MV MH
M Wa
Wt
Wba
2,74.106
2,12.106
3,29.106
-
-
-
1,54
2,18
1,54
-
-
-
4,22.106
4,63.106
5,06.106
-
-
-
Ta - - - - - -
Ah - - - - - -
Gg Gg
- 1,53.105
- 12,9 - 1,97.106
A - - - - - -
SR - - - - - -
Tm - - - - - -
Total 8,14.106 1,53.105
- - 1,39.107 1,97.106
Tinjauan stabilitas Abutment :
- Tinjauan terhadap guling ;
1,875 1,5 %125 7,05 10.97,110.39,1 Fg 6
7
=>== x ………..tidak aman
- Tinjauan terhadap geser ;
%n 125 34,4 10.53,1
.3.302.0 32,89 x tan 10.14,8 Fg 5
6
>=+
= ………..tidak aman
- Tinjauan terhadap eksetrisitas ;
0,5 3 x 61 0,03
10.14,8 1,97.10 - 10.39,1 -
23 e 6
67
=<== ………..aman
Tinjauan pada dasar Abutment ;
666 6
10.06,1 qall 4,47.10 13,5
1,97.10 27
8,14.10 σ =<=±= ………..tidak aman
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-136
• Kombinasi III
Tabel 5.25. Kombinasi Pembebanan III
Beban
Gaya (ton) Jarak terhadap G (m) Momen (tm)
V H x Y MV MH
Kombinasi I 8,65.106 1,47.107
Rm - 4,09.104 - 16,76 - 6,86.105
Gg Gg
- 1,53.105 - 12,96
- 1,97.106
A - - - - - -
SR - - - - - -
Tm - - - - - -
S - - - - - -
Total 8,65.106 1,94.105 - - 1,47.107 2,66.106
Tinjauan stabilitas Abutment :
- Tinjauan terhadap guling ;
1,25,1%140 5,5 10.66,210.47,1 Fg 6
7
=>== x …….tidak aman
- Tinjauan terhadap geser ;
%n 125 28,83 10.94,1
.3.302.0 32,89 x tan 10.65,8 Fg 5
6
>=+
= ………..tidak aman
- Tinjauan terhadap eksetrisitas ;
0,5 3 x 61 0,11
10.65,8 2,66.10 - 10.47,1 -
23 e 6
67
=<== ………..aman
- Tinjauan pada dasar Abutment ;
666 6
10.06,1 qall 5,17.10 13,5
2,66.10 27
8,65.10 σ =<=±= ………..tidak aman
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-137
• Kombinasi IV
Tabel 5.26. Kombinasi Pembebanan IV
Beban Gaya (ton) Jarak terhadap G (m) Momen (tm)
Jenis Bagian V H x Y MV MH
M Wa
Wt
Wba
2,74.106
2,12.106
3,29.106
-
-
-
1,54
2,18
1,54
-
-
-
4,22.106
4,63.106
5,06.106
-
-
-
Gh Tba
Tab
-
-
4,59.106
3,84.105
-
-
12,95
5,656
-
-
5,96.106
2,17.106
Tag Tt - 1,30.107 - 6,3 - 8,19.108
Gg Gg1
- 1,53.105 - 12,96
- 1,97.106
Ahg - - - - - -
Tu - - - - - -
Total 8,14.106 1,39.107 - - 1,39.107 8,29.108
Tinjauan stabilitas Abutment :
- Tinjauan terhadap guling ;
25,25,1%15010.29,810.39,1 Fg 8
7
=>= x …….tidak aman
- Tinjauan terhadap geser ;
%n 125 10.39,1
.3.302.0 32,89 x tan 10.39,1 Fg 7
7
>+
= ………..tidak aman
- Tinjauan terhadap eksetrisitas ;
0,5 3 x 61
10.65,8 2,66.10 - 10.47,1 -
23 e 6
67
=<= ………..aman
- Tinjauan pada dasar Abutment ;
678 7
10.06,1 qall 6,19.10 13,5
8,29.10 27
1,39.10 σ =<=±= ………..tidak aman
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-138
Karena tinjauan poer abutment terhadap guling geser, eksentrisitas tidak aman maka
abutment dipasang tiang pancang.
1.3. Penulangan Abutment
1.3.1. Penulangan Badan Abutment
Penulangan badan abutment ditinjau terhadap momen yang terjadi didasar badan
abutment.
Dari tabel pembebanan kombinasi IV diperoleh ;
PV = 8,14 .106 N
PH = 1,39 .106 N
MH = 8,29.108 Nm
Direncanakan ;
f’c = 22,5 Mpa
h = 800 mm
b = 1000 mm
d’ = 800 – 40 – 0,5 x 20 – 12 = 738 mm
ϕ = 0,5
Gambar 5.82. Pembebanan pada badan abutment
MH = 8,29.107 Nm
MU’ = 1,6 x MH ( SKSNI – T – 15 – 1991 – 03 )
= 1,6 x 8,29 .107
= 1,33 . 109 Nm
PV MH PH
6,00
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-139
MU = MU’ = 1,33 . 109 = 1,47 . 108 Nm
Labutment 9
V = 8,14 . 106 N
VU’ = 1,2 x 8,14 . 106 = 9,77 . 106 Nm
VU = VU’ / Labutment = 9,77 . 106/ 9 = 1,09 . 106 N
W = 1/6 bh2 = 1/6 x 1000 x 7382 = 9,077 . 107 mm3
Kontrol terhadap pecahnya konstruksi :
σ = MU/ W < 0,1 f’c
σ = 1,47 .1011/ 9,077 .107 > 0,1 22,5 ( tidak aman )
Maka diperlukan tulangan
Penulangan :
MU / bd2 = ρ x Ø x fy x ( 1 – 0,588ρ - fy/ f’c )
1,47 .1011/1000x 7382 = 0,271
0,271 = 192ρ - 1204,224 ρ2
ρ = 0,0014
ρmin = 0,00583
ρmaks = 0,0363
Tulangan utama
Astot = ρ x b x d = 0,00583 x 1000 x 738 = 4302,54 mm2
Dipakai tulangan utama Ø 25 – 100 (As = 4910 mm2)
Tulangan bagi
Diambil 20 % tualangan utama = 20 % 4910 = 962 mm2
Dipakai tulangan bagi Ø 12 – 100 (As = 1130,97 mm2)
ρ < ρmin
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-140
Gambar 5.83. Penulangan badan abutment
1.3.2.Plat Pemisah Balok
Pembebanan pada kondisi IV :
• V = 8,143 .106 N
• Mv = 1,39 .107 Nm
• H = 1,399 .107 N
• MH = 8,294 . 107 Nm
Gambar 5.84. Pembebanan pada plat pemisah balok
Diketahui ;
b = 1000 mm
h = 300 mm
d’ = 40 cm
Gh
0,8 m
0,3
Ø12-100
D25
-100
D25-100
Ø 12 – 100
Ø 12 – 100
Ø 12 – 100
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-141
d = h – d’ – ½ x12 – 8 = 246 mm
f’c = 22,5 Mpa
fy = 240 Mpa
Berat konstruksi atas = ( 1,2 x 5,09 .105 ) + ( 1,2 x 2,228 .106 ) = 3,285 . 106 Nm
Gaya gempa (Gh) tiap meter panjang abutment = ( 0,14 x 8,143 .106 ) : 9
= 1,2667.105 N
Mmaks = 1,75 x 1,2667 .105 = 2,217 .105 Nm
Mu = 1,2 x Mmaks ( SKSNI T-15 – 1991 – 03 )
= 1,2 x 2,217 .105 = 2,66 .105 Nm
W = 1/6 b h 2 = 1/6 x 1000 x 300 2 = 1,5 .107 mm2
Kontrol terhadap pecahnya konstruksi :
σ = Mu / W < 0,1 f’c
= 2,66 .108 / 1,5 .107 < 0,1 x 22,5
= 17,7 > 2,25 ( tidak aman )
Maka diperlukan tulangan :
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−=
'.588,01..
. 2 fcfyfy
dbMu ρφρ
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −=5,22
240.588,01240.8,0.246100010.66,2
2
6
ρρx
4,3955 = 192ρ ( 1- 6,272 ρ )
1204,224 ρ 2 – 192 ρ + 4,3955 = 0
ρ = 0,0277
ρmin = 0,00583
ρmaks = 0,0363
ρ min < ρ < ρ maks
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-142
• Tulangan utama
A = ρ.b.d.106 = 0,0277 x 1000 x 246 = 6816,85 mm2
Dipakai tulangan Ø25 – 100 (As = 6816,85 mm2)
• Tulangan bagi
Tulangan bagi dianbil 20% A = 20% 8040 = 1608 mm2
Dipakai tulangan Ø16 – 125 (As = 1608 mm2)
Gambar 5.85. Penulangan plat pemisah balok
Ø25 – 100
Ø16 – 125
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-143
1.4. Penulangan Pile Cap
0,5 1,5 0,5
Gambar. 5.86. Perencanaan Pondasi
50 100 100 100 100 100 100 100 50
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-144
Digunakan pondasi tiang pancang dengan spesifikasi, sebagai berikut :
Jenis tiang pancang : Beton pracetak
Ukuran : diameter 40 cm
Panjang tiang pancang : 25 m
Mutu bahan : Baja : BJTP 24
Beton : K - 450
Pembebanan berdasarkan pada kondisi pembebanan kombinasi IV :
Pembebanan pada kondisi IV :
• V = 8,143 .106 N
• Mv = 1,39 .107 Nm
• H = 1,399 .107 N
• MH = 8,294 . 107 Nm
Direncanakan : b = 1000 mm
h = 700 mm
d’ = 700 – 40 – ½ 20 – 12 = 638 mm
X max = 0,75 m
Y max = 4 m
nx = 2 buah ∑x2 = 9 x 1 x 0,25 2 = 5,0625
ny = 9 buah ∑y2 = 2 x 2 ( 42 + 32 + 22 + 12 + 02 ) = 120
Gaya untuk setiap tiang pondasi :
∑±
∑±= 22 y.nx
maxY.Mxx.nymaxX.My
nPvmaxP
00625,5x9
75,0.10.294,818
maxP86
±± .10 8,143
=
Pmax = 14105063,79 Nm = 1,41 .107 N
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-145
Perhitungan penulangan :
Gambar 5.87. Pembebanan poer abutment
Momen yang terjadi pada potongan A - A
M A – A = P x X = 1,41 .107 x 0,2 = 2,82 .106 Nm
Maka diperlukan tulangan :
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−=
'.588,01..
. 2 fcfyfy
dbMu ρφρ
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ ρ−ρ=
45240.588,01240.8,0.
638x100010.82,2
2
6
0,0069 = 192ρ ( 1- 3,136 ρ )
602,112 ρ 2 – 192 ρ + 0,0069 = 0
ρ = 0,00003
ρmin = 0,00583
ρmaks = 0,0363
• Tulangan utama
A = ρ.b.d.106 = 0,00583 x 1000 x 638 = 3719,54 mm2
Dipakai tulangan Ø22 – 100 (As = 3800 mm2)
300 20
M
A
V A
ρ < ρ min
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-146
• Tulangan bagi
Tulangan bagi dianbil 20% A = 20% x 3800 = 760 mm2
Dipakai tualangan Ø16 – 125 (As = 1608mm2)
• Tulangan geser
Syarat perlu tulangan geser :
vu > φ .vc
Vu = 8,143 .106 N
Vu . d / Mu = 8,143 .106 x 0,8 / 1,39 .107 = 0,469 < 1
Vn = Vu / ∅ = = 8,143 .106 / 0,6 =1,36 .107 N
0,3 √ fc’ b . d = 0.3 √ 45 .1000 . 80 = 1,61.106 N
Vc = 0,7 √ fc’ b . d =0,7 √ 45 1000 . 80 = 3,76 .106 N
2/3 √ fc’ b . d =2/3 √ 45 . 1000 . 80 = 3,58 .106 N
( Vn – Vc ) = (1,36 .107 - 3,76 .106 ) = 9,84 .106 N
∅ Vc = 0,6 x 9,84 .106 = 5,91 .106 N
∅ Vc / 2 = 5,91 .106 / 2 = 2,95 .106 N
Vu = 8,143 .106 N > ∅ Vc = 5,91 .106 N ( perlu tulangan geser pons )
Perhitungan penulangan
Av = ( Vu - ∅ Vc ) s / (∅ fy d )
= ( 8,143 .106- 5,91 .106 ) 300 / ( 0,6. 240.80 )
= 581,5 mm2
Dipakai tulangan geser praktis Ø22-300 ( 3800 mm2 )
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-147
Gambar 5.88. Penulangan Abutment
• •
• •
Ø16-125
Ø25-100
Ø12-100
Ø25-100
Ø16-125
Ø22-100 Ø22-300
• • •• • •
• • • •
• • • • • • •
• • •
• •
• •
• •
• •
• •
• •
• •
• • • • • • • • • • • • • •
• •
• •
• • • • • • • •
• •
110 80 110
100 150 100
50 100
30 30 50
160 470
Ø12-100
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-148
2. PERENCANAAN PONDASI TIANG PANCANG
2.1. Perencanaan Tiang Pancang pada Abutment
Dari perhitungan pembebanan yang diterima abutment :
• V = 8,143 .106 N
• Mv = 1,399.107 Nm
• H = 1,399 .107 N
• MH = 8,399.108 Nm
2.1.1. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang
A. Daya Dukung Tiang Individu
Tinjauan spesifikasi tiang pancang berdasarkan :
a) Kekuatan bahan tiang.
P tiang = σ’bahan x Atiang
Dimana ;
Tiang D 40 cm
Mutu beton = K450
σ’bk = kekuatan tekan beton karakteristik = 450 kg/cm2
σ’b = tegangan iijin bahan tiang = 0,33 σ’bk = 0,33 x 450 ≈ 150 kg/cm2
Atiang = Luas penampang tiang pancang = 1256 cm2
P tiang = 150 x 1256 =188400 kg = 188,4 ton
b) Daya dukung tanah
♦ Rumus Boegemenn
5KxTF
3qcxAPall +=
A : luas tiang pancang beton = ¼ πD2 = ¼ π.402 = 1256 cm2
K : keliling tiang pancang = π.D = π. 40 = 125,6 cm
TF : JHL : total friction , kedalaman –25 m = 110 kg/cm2
qc = ½ ( qcu + qcb ) = point bearing capacity
= ½ ( 80,625 + 110 )
= 90,3125 kg/cm2
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-149
qcu : qonus resistance rata –rata 8D di atas ujung tiang
qcu = ( 18 + 40 + 65 + 90 + 105 + 108 + 109 + 110 ) : 8
= 80,625 kg/cm2
qcb : rata – rata perlawanan conus setebal 4D di bawah tiang
= 110 kg/cm2
NkgxxPall 510.67,872,404995
1106,1253
12563125,90==+=
♦ Rumus Trafimankove
Fk)xK)D:JHL(()A.qc.Kb(Pall +
=
NkgxxxPall 610.07,11070745,2
)6,125)40:110(()125611075,0(==
+=
♦ Rumus Mayerhof
Pall = 40 x N x Ap + ( 1/5 x Nx x As )
Dimana :
Ap = luas tiang pancang D 40 = 1256 cm2
N = nilai SPT pada ujung tiang pancang= 14
Nx = nilai rata-rata SPT= 625,228
129103030303030=
+++++++≈23
As = Luas selimut tiang = 549,5 cm2
Maka ;
Pall = 40 x N x Ap + ( 1/5 x Nx x As )
= 40 + 12 x 1256 + ( 1/5 x 23 x 549,5 )
= 605407,7 kg = 6,05.106 N
♦ Rumus SNPT
Pult = ( Ap x ( Cu’ x Nc’ ) + ( µ x qc x Nq ))
Dimana :
Cu’ : cohesi = 0,027
µ = 1 + 3K2 0
Ko : Koefisien tekanan tanah
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-150
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ φ+
φ+φ−
= sin321
sin1sin1K0 , dimana φ = 31,91 °
108,091,31sin321
91,31sin191,31sin1K0 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ +
+−
=
Untuk φ = 31,91°, maka Nc = 32 ; Nq = 22
µ = 1 + 3108,0x2 = 1,072 maka :
Pall = 1256 x (( 0,027 x 32 ) + ( 1,072 x 110 x 22 ))
= 3261259,264 kg
= 3,26 .107 N
Dari perhitungan di atas diambil Pall terkecil yaitu menggunakan rumus
Bougemenn sebesar Pall = 8,67.105 N
B. Menentukan jumlah tiang
n = P / Pall = 8,143.106 N/8,67.105 = 9,39 ≈ 18 buah
dicek dengan menggunakan 18 buah tiang pancang dengan rencana pemasangan
2 lajur, 9 baris seperti pada gambar.
Kontrol tiang pancang group
Berdasarkan efisiensi kelompok tiang pancang “Persamaan Converse - Labarre”
akibat pemasangan secara group:
( ) ( )⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ −+−φ
−=mxn
n1mm1n90
1E
dimana :
∅ = tan-1 D/S = tan-1 0,4 / 1,0= 21,80
D = diameter tiang pancang = 40 cm
S = jarak antara tiang pancang = 1 m
n = jumlah tiang dalam baris x = 2 buah
m = jumlah tiang dalam baris y = 9 buah
( ) ( ) 6635802x9
21991290
8211E ,,=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ −+−
−=
Pall 1 tiang dalam group = E x Pall 1 tiang tunggal
= 0,66358 x 8,67.105 = 5,75 .105 N
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-151
Kontrol jumlah tiang pancang
n = P / Pall = 8,143.106 / 5,75 .105 = 14,16 ⇒ dipakai 18 buah tiang pancang
Pengecekan terhadap jumlah tiang pancang yang dipasang
P penahan = 18 x 5,75 .105 = 10,35.106 N
Beban vertikal yang bekerja P= 8,143 .106 N
Jadi P penahan > P yang bekerja
Jadi penggunaan 18 buah tiang pancang untuk menahan / mengatasi gaya
vertikal yang bekerja adalah aman.
Gambar 5.89. Denah tiang pancang
50 100 100 100 100 100 100 100 100 50
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-152
2.2. Penulangan Tiang pancang
2.2.1. Momen akibat pengangkatan satu titik
Gambar 5.90. Pengangkatan dengan 1 titik
( ) ( )2
1
222
1
21
xq21xRMx
aL 22aqqL
a)-(L2qa -
2a)-(L q
aL1qa
21 aL q
21R
aq21M
−=
−−
==−
×−−=
××=
Syarat Maksimum 0=dx
dMx
( )
)(,)(,
uhitidakmemenm393amemenuhim696a
2.14.1.625100100
a
0625a100a
m 25 L 0LaL4a
a)-(L 22aL L a
2
1
2
1,2
2
22
2
==
−−±=
=+−
=→=+−
−=
a = 0,297 × L = 0,297 x 25 = 7,245 m
WD = betond γπ ××× 2
41 = 240040143
41 2 ××× ,, = 301,44 kg/m
WL = 40 kg/m
qtot = 1,2 WD + 1,6 WL = (1,2 × 301,44) + (1,6 × 40) = 425,728 kg
M1 = M2 = Mmax
M2
L
R1
R2
L-a
a
x
M1
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-153
= 2
21 aq ×× = 26,69 44301
21
×× ,
= 9526,96 kgm
= 9,527.104 Nm
2.2.2. Momen akibat pengangkatan dengan dua titik
Gambar 5.91. Pengangkatan dengan dua titik
( )
( )
L0,209a
qa212aL q
81qa
21
MM
qa212aL q
81M
aq21M
222
21
222
21
×=
−−=
=
−−=
××=
a = 0,209 x 25 = 5,125
M1= M2 = Mmax = 2
21 aq ×× = 1255 728425
21 ,, ×× = 5811,32 kgm
Pada perhitungan tulangan didasarkan pada momen pengangkatan dengan 1
titik karena momen yang didapat dari 2 titik pengangkatan lebih kecil daripada
momen pengangkatan akibat 1 titik. Pada perhitungan tulangan didasarkan pada
momen pengangkatan dengan 1 titik.
M design = 1,5 × MMax = 1,5 × 9526,96 = 14290,44 kgm = 1,43 .105 Nm
a a L-2a L
M1 M1
M2
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-154
Direncanakan ;
f’c = 45 Mpa
fy = 240 Mpa
Diameter pancang (h) = 400 mm
Tebal selimut (p) = 50 mm
Diameter efektif (d) = 400 – 50 – 0,5 × 14 – 8 = 335 mm
Tulangan
Untuk K – 450 ( fc’= 545 Mpa ) dan BJTP 24 ( fy = 240 Mpa )
07260240600
600x240
45x850x850x750
8501anafy600
600xfy
xfc850x1x750
005830240
41fy41
,,,,max
,dim',,max
,,,min
=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡
+=ρ
=β⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+
β=ρ
===ρ
Tiang pancang berbentuk bulat, sehingga perhitungannya dikonfirmasikan ke dalam
bentuk bujur sangkar dengan b = 0,88D = 0,88. 0,4 = 0,352 m
02783192112602
112602192352352
1,43.10
45240x58801240x80x
bxdMu
fcfyx58801fy
bxdMu
2
22
8
2
2
=+ρ−ρ
ρ−ρ=×
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ ρ−ρ=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ ρ−φρ=
,,
,
,,
',..
ρ = 0,0181
ρmin = 0,00583
ρmaks = 0,0724
Tulangan utama
Ast = ρmin.b.d.106 = 0,0181x 352x352 = 2242,66 mm2
Dipakai tulangan 4Ø28 ( Ast = 2463 mm2 > 2242,66 mm2 )
ρ min< ρ < ρ max
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-155
• Kontrol terhadap Tumbukan Hammer
Jenis Hammer yang akan digunakan adalah tipe K –35 dengan berat hammer
3,5ton.
Daya dukung satu tiang pancang = 8,67.105 N
Rumus Tumbukan :
( )csHWrR+Φ
=.
Dimana :
R = Kemampuan dukung tiang akibat tumbukan
Wr = Berat Hammer = 3,5 T = 35 kN
H = Tinggi jatuh Hammer = 1,5 m
s = final settlement rata-rata = 2,5 cm
c = Koefisien untuk double acting system Hammer = 0,1
Cara kerja Double Acting System Hammer (Sistem Palu Kerja Rangkap) adalah
menggunakan tenaga uap untuk mengangkat balok besi kemudian mendorongnya
kembali ke tanah juga dengan menggunakan tenaga uap. Lain halnya dengan
Single Acting System Hammer (Sistem Palu Kerja Tunggal) yang hanya
melepaskannya dan mengandalkan gaya gravitasi untuk menjatuhkannya
kembali.
(Analisis dan Desain Pondasi, edisi ke-empat jilid 2, Joseph E. Bowles, hal. 304)
Maka :
( )csHWrR+Φ
=.
( )1,0025,02,05,135+
=xR = 210 kN = 2,1.105 N < Ptiang = 8,67.105 N ( Aman )
• Penulangan Akibat Tumbukan
Dipakai rumus New Engineering Formula :
csHWrehPU +
=..
Dimana :
PU = Daya Dukung Tiang tunggal
eh = efisiensi Hammer = 0,8
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-156
H = Tinggi jatuh Hammer = 1,5 m
S = final settlement rata-rata = 2,5 cm
Maka :
csHWrehPU +
=.. =
1,0025,05,1358,0
+xx = 336 kN
Menurut SKSNI – T – 03 – 1991 Pasal 3.3.3.5
Kuat Tekan Struktur :
Pmaks = 0,8 ( 0,85 f’c ( Ag – Agt ) + fy.Ast )
336000 = 0,8 ( 0,85.45 ( 3,14.2002- Ast ) + 45.Ast )
Ast = - 830746
Karena hasil negatif, maka digunakan :
Ast = 1 % x 3,14 x 2002
Ast = 3256 mm2
Dipakai tulangan 8 ∅ 28 ( Ast = 4926 mm2 > Ast )
Kontrol geser
( ) ( )
( ) ( )2b
22b
40x143x41x9025x728425x21696x728425
d41x90Lq21aq
d41x90D
,,/,,/,,./,
../../,
max
+=τ
π+−
=π
=τ
= 72272,826 kg/m2 = 7,227 kg/cm2 2
b cmkg1600530 /, =σ→σ=τ
= 0,53 . 1600 = 848 kg /cm2
karena bτ < ijinbτ maka tidak perlu tulangan geser,maka digunakan tulangan
sengkang praktis yaitu tulangan spiral.
2.2.3. Perhitungan Tulangan Spiral
Rasio penulangan spiral :
065602400450x1
30414041450
fyfcx1
AcAg450
2
2
s
s
,../../,
,
=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−
ππ
=ρ
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −=ρ
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-157
As = 2 x ρs x Ac
= 2 x 0,0656 x ¼.π 402
= 164,85 cm2
s = 2 x π x Dc x Asp/s
= 2 x 3,14 x 40 x ¼ .3,14.0,82/164,85 = 0,76 cm→ 6 cm
sehingga dipakai tulangan Ø8-60
sengkang pada ujung tiang dipakai Ø8-60
sengkang pada tengah tiang dipakai Ø8-100
Gambar 5.92. Detail Tiang Pancang dan Penulangannya
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-158
Gambar 5.93. Penulangan Tiang Pancang
Ø8-60
8Ø28
Ø8-100
Ø8-60
8Ø28
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-159
2.3. Analisa Tiang Pancang Miring
Dari perhitungan pembebanan yang diterima abutment :
• V = 8,143 .106 N H = 1,399 .106 N
• Mv = 1,399.107 Nm MH = 8,399.108 Nm
Perhitungan kemiringan tiang pancang
( )2xVex
nVVn
∑±=
Dimana :
ex : eksentrisitas : jarak V dengan pusat berat pile
V : Resultante vertikal dari gaya luar
x : jarak setiap pile terhadap pusat berat pile
n : banyak pile
Vn : beban yang diterima oleh setiap pile
Momen terhadap titik A :
MA = ( 0,5-0,5 )/2 = 0→ ex = 0
V1 = V2 = 8,143.106/ 2
Kemiringan = H / ( V1 + V2 )
= 1,399.106/ 8,143.106 = 0,17
Gambar 5.94. Rencana Kemiringan Tiang Pancang
Direncanakan Kemiringan tiang pancang 1 : 2
α = 30°
H
1
2
V
0,5 0,5
A
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-160
2.3.1. Perhitungan pergeseran tanah akibat gaya lateral
Gambar 5.95. Gaya horisontal pada tiang pancang
B = 3 m
d = 1/3 Lp
Lp = panjang tiang pancang = 25 m
Ld = 1/3. 25 = 8,33 m ≈ 9 m
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ φ
+=2
45Kp 2tan
γ = berat jenis tanah tergantung kedalaman tanah sesuai data
φ = sudut geser dalam tanah tergantung kedalaman tanah sesuai data
• Perhitungan Diagram Tekanan Tanah
BF = γ.Kp . h1.B = 1,593 . 0,331 .2,25. 3 = 3,559 t/m2
CG = γ.Kp . h2.B = 1,593 . 0,331 .4,50. 3 = 7,118 t/m2
DH = γ.Kp .h3.B = 1,566 . 0,303 .6,75. 3 = 9,609 t/m2
225
225
225
225 225
A
B
C
D M
D’
F
C’
La
-2,00
-3.00
Ld
PH
Lp
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-161
EI = γ.Kp . h4.B = 1,580 . 0,270 .9,00.3 = 11,518 t/m2
Tekanan tanah pasif efektif yang bekerja
BF = 3,559 ton/m
CC’ = ¾ CG = ¾ x 7,118 = 5,339 ton/m
DD’ = 1/3 DH = 1/3 x 9,609 = 3,203 ton/m
P1 = 0,5 x 2,25 x 3,559 = 4,004 ton
P2 = 0,5 x 2,25 x ( 3,559 + 5,339 ) = 10,01 ton
P3 = 0,5 x 2,25 x ( 5,339 + 3,203 ) = 9,609 ton
P4 = 0,5 x 2,25 x 3,203 = 3,603 ton
ΣP = P1 + P2 + P3 + P4 = 27,226 ton
Titik tangkap resultan
ΣP.Lz = P1.L1 + P2.L2 + P3.L3 + P4.L4 + P5.L5
L1 = ( 1/3 .2,25 + 6,75 ) = 7,5 m
L2 = ( 1/2 .2,25 + 4,50 ) = 5,625 m
L3 = ( 1/2 .2,25 + 2,25 ) = 3,375 m
L4 = ( 1/3 .2,25 ) = 0,75 m
ΣP x Lz = 4,004 x 7,5 + 10,01x 5,625 + 9,609x 3,375 + 3,603 x 0,75
= 121,468Tm
Lz = m 4,461 226,27468,121
=
Kontrol gaya horisontal yang terjadi
Σ Ms = 0
PH ( 0,5 + Ld + Lz) = ΣP x 2 x Lz
PH = ( )Lz)Ld(0,5
Lz x 2 x P++
Σ = Nton 510.84,1424,185,43,85,0
4,5 x 2 x 226,27==
++
= 1,84 .105 N < PH max yang terjadi ( 1,399.107 ) ….tidak aman
Kesimpulan dari perhitungan di atas adalah diperlukannya pemasangan tiang
pancang miring, ini disebabkan karena tekanan tanah pasif efektif yang terjadi masih
belum dapat mengatasi gaya horisontal yang bekerja pada konstruksi.
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-162
2.3.2. Perhitungan Tiang Pancang Miring
Rumus :
H ijin + N1.P sin α ≥ H yang bekerja x FS
Dimana :
H ijin : gaya horisontal yang mampu ditahan oleh tekanaan tanah pasif
N : jumlah tiang pancang miring
P : daya dukung tiang pancang vertikal dalam group
H yang bekerja : total gaya horisontal yang bekerja
H ijin + N1.P sin α ≥ H yang bekerja x FS
1,84 .105 + ( 5,75 .105 sin 5,71 ) ≥ 1,399 .107 x 1,5
N1 ≥ 3,478 ≈ 4 buah
2.3.3. Chek Gaya Vertikal
( ) ( )[ ] VPxNPxN ≥+ αcos.12
dimana :
P : kemampuan tiang pancang vertikal dalam group
N1 : jumlah tiang pancang miring
N2 : jumlah tiang pancang vertikal
V : beban vertikal yang bekerja pada konstruksi
N = N1 + N2
18 = 4 + N2 → N1 = 14 buah
( ) ( )[ ] VPxNPxN ≥+ αcos.12
(5,75 .105 x 14 ) + 4 ( 5,75 .105 cos 5,71 ) ≥ 8,143.106
7,22 .107 N ≥ 8,143 .106 N……………………aman
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-163
Gambar 5.96. Penempatan tiang pancang vertikal dan miring
Keterangan :
: tiang pancang vertikal
: tiang pancang miring
A
A
A
A
A
50 100 100 100 100 100 100 100 100 50
100 100 100
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-164
2.4. Penurunan (Settlement)
• Penurunan pondasi tiang pancang
Diketahui data sebagai berikut :
-6,00
Gambar 5.97. Penurunan (Settlement) Tiang Pancang
Pasir kasar :γsub = 1,74 gr/cm3
-7,5 m
- 20 m
- 22 m
- 25m
- 31 m
- 33 m
- 35 m
1
2
3
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-165
♦ Perhitungan penurunan
Beban Vertikal = 8,143.106 N= 814,3 ton
Berat tiang pancang =0,25 x π x D2 x γ x 25 x 18
= 0,25 x 3,14 x 0,42 x 1,74 x 25 x 18 = 135,648 ton
Berat beban total = beban vertikal + berat tiang pancang
= 814,3 + 135,648 = 949,948 ton
Tegangan pada tanah akibat berat bangunan dan muatannya dapat diperhitungkan
merata pada kedalaman 2/3 Lp dan disebarkan dengan penyebaran V : H = 2 : 1
Lp = 25 m
2/3 . Lp = 2/3 x 25 = 16,67 m = 17 m
Kedalaman penurunan yang diperhitungkan = 17 + 5 = 22 m
Beban total disebarkan dengan penyebaran V : H = 2 : 1
L = 3 meter
B = 9 meter
A = 3 x 9 = 27 m2
1833527
948949 ,,AVq === t/m2
♦ Penurunan yang terjadi :
Lapisan 1 ( kedalaman – 33 m )
L1 = L + 2X tan 30
= 9 + 2.1 tan 30 = 10,155 m
B1= B + 2X tan 30
= 3 + 2.1 tan 30 = 4,155 m
A1 = B1.L1 = 4,155 x 10,155 = 42,191 m2
515221833519142
27
1
,,x,
xqAAP ===∆ t/m2 = 2,25 kg/cm2
P0 = ( 23 x 2,00 ) – ( 21 x 1 ) = 25 t/m2 = 2,5 kg/cm2
4,75 kg/cm2
Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka
dapat dihitung :
e0 = 1,183
e1 = 1,003
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-166
∇e = 0,135
maka : 3610013811
13501 0
1 ,x,
,xHees =
+=
+∆
= m
Lapisan 2 ( kedalaman – 35 m )
L2 = L + 2X tan 30
= 9 + 2.3 tan 30 = 6,464 m
B2= B + 2X tan 30
= 3 + 2.3 tan 30 = 12,464 m
A2 = B2.L2 = 6,464 x 12,464 = 80,045 m2
2128091833504584
27
1
,,x,
xqAAP ===∆ t/m2 = 80,9 kg/cm2
P0 = ( 25 x 2,00 ) – ( 21 x 1 ) = 29 t/m2 = 2,9 kg/cm2
83,8 kg/cm2
Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka
dapat dihitung :
e0 = 1,183
e2 = 1,035
∇e = 0,103
maka : 82,4100x138,11
103,0xHe1es
02 =
+=
+=
∆ m
Lapisan 3 ( kedalaman –37 m )
L3 = L + 2X tan 30
= 9 + 2.5 tan 30 = 14,774 m
B3= B + 2X tan 30
= 3 + 2.5 tan 30 = 8,774 m
A3 = B3.L3 = 8,774 x 14,774 = 129,627 m2
328718335627129
27
1
,,x,
xqAAP ===∆ t/m2 = 0,7328 kg/cm2
P0 = ( 27 x 2,00 ) – ( 25 x 1 ) = 29 t/m2 = 2,9 kg/cm2
3,6328 kg/cm2
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-167
Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka
dapat dihitung :
e0 = 1,183
e3 = 1,059
∇e = 0,079
maka : 695,3100x138,11
079,0xHe1es
03 =
+=
+=
∆ m
Lapisan 4 ( kedalaman –39 m )
L4 = L + 2X tan 30
= 9 + 2.7 tan 30 = 10,155 m
B4= B + 2X tan 30
= 3 + 2.1 tan 30 = 4,155 m
A4 = B4.L4 = 4,155 x 10,155 = 42,191 m2
515221833519142
27
1
,,x,
xqAAP ===∆ t/m2 = 2,25 kg/cm2
P0 = ( 29 x 2,00 ) – ( 27 x 1 ) = 25 t/m2 = 2,5 kg/cm2
4,75 kg/cm2
Dari grafik tekanan air pori yang diperoleh dari hasil consolidation test, maka
dapat dihitung :
e0 = 1,138
e1 = 1,086
∇e = 0,052
maka : 43,2100x138,11
052,0xHe1es
04 =
+=
+=
∆ m
Maka settlement ( penurunan ) total = s1 + s2 + s3 + s4
s = 6,3 + 4,82 + 3,695 + 2,43
s = 17,245 cm
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-168
5.8. Jalan Pendekat (Oprit)
1. Perencanaan Geometrik Oprit
• Alinyemen Horisontal dan Vertikal Oprit
Dalam perencanaan Jembatan Siangker akses menuju Bandara ini alinyemen
horizontal dan vertikal oprit mengikuti alinyemen jalan, sehingga tidak terjadi
perubahan pada alinyemen horizontal maupun vertikal.
Alinyemen horizontal dan vertikal yang terjadi yaitu jalan lurus baik dari arah
menuju maupun meninggalkan Bandara.
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-169
5.9. Perencanaan Saluran Drainase
2 % 2 %
2,00 3,50 2,003,50
Gambar 5.98. Sketsa Potongan Melintang Jalan Saluran Drainase
Jalan Akses Bandara Sebelah Kiri (arah ke Bandara)
Saluran drainase pada Jalan Akses Menuju Bandara pada STA. 0+000 –
STA. 1+800 terletak di sebelah kiri jalan dengan bagian tengah jalan
dipisahkan oleh sungai sebagai median. Saluran drainase sebelah kiri jalan
menggunakan pasangan batu dengan bentuk trapesium.
a. Saluran Drainase pada STA. 0+000 – STA. 0+350
Data teknis :
Panjang saluran (L) = 350 m
Luas daerah tangkapan hujan (A) = 0,006 Km2
Kecepatan pengaliran (V) = 2,00 m3/detik
Kemiringan saluran (S) = 0,019 %
Curah hujan daerah (R) = 150.725 mm/tahun
Perhitungan :
1. Besarnya I (Intensitas hujan)
VLt =
jamt 056,000,2
350==
32
t24x
24RI ⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛= jammmxI /431,355
056,024
24725.150 3
2
=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-170
2. Besarnya C
3. Besarnya Debit rencana saluran
Q = 0,278 x I x C x A
Q = 0,278 x 355,431 x 0,503 x 0,006 = 0,438 m3/detik
Untuk perhitungan debit saluran pada STA. 0+350 – STA.
0+700, STA. 0+700 – STA. 1+150, STA. 1+150 – STA. 1+400, STA.
1+400 – STA. 1+800, perhitungannya dapat ditabelkan.
STA L V S R t A I
C Q
(m) (m3/dtk) (%) (mm) (jam) (Km2) (mm/jam) (m3/dtk) 0+000 - 0+350 Kiri 350 2,00 0,019 150.725 0,049 0,006 393,117 0,503 0,347 0+350 - 0+700 Kiri 350 2,00 0,019 150.725 0,049 0,006 393,117 0,503 0,347 0+700 - 1+150 Kiri 450 2,00 0,019 150.725 0,063 0,008 332,447 0,503 0,377 1+150 - 1+400 Kiri 250 2,00 0,049 150.725 0,035 0,005 492,028 0,503 0,310 1+400 - 1+800 Kiri 400 2,00 0,049 150.725 0,056 0,007 359,618 0,503 0,362
Tabel 5.30. Hasil Perhitungan Debit Rencana Saluran
STA. 0+000 - STA.1+800
( )( )( )L3 L2 L1
L2L1 x 0.2 L2 x 0.5 L1 x CaC++
+++=
( )( ) 503,0
9 2 79 x 0.2 2 x 0.5 7 x 0,95C =
++++
=
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-171
Untuk perhitungan dimensi saluran drainase diambil debit yang terbesar, yaitu
Q = 0,377 m3/detik yang terletak pada STA. 0+700 – STA. 1+150, agar apabila
suatu saat terjadi debit maksimum (Q = 0,372 m3/detik), dimensi saluran drainase
dapat terpenuhi.
4. Perhitungan Dimensi Saluran
Q = Qs = 0,377 m3/detik
V = (1,5 – 2,0) m/detik
Tinggi jagaan (w) = 0,400 m
Untuk pasangan batu, V diambil = 2,0 m/detik
m = 1 dan n = 1,5
A = Qs/V
= 0,377/2,0 = 0,186 m2
b = n x h
= 1,5 x 0,30 = 0,45 = 0,50 m
Luas Penampang Saluran (Trapesium) :
A = (b + m x h) x h
= (0,50 + 1 x 0,30) x 0,30 = 0,240 m2
V = Qs/A
= 0,377/0,240 = 1,592 m/detik
D = A/T
( )nmAh+
=
( ) mh 30,0302,05,11
186,0==
+=
DxgVFr =
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-172
T = b + 2 x m x h
= 0,50 + 2 x 1 x 0,30 = 1,10 m
D = A/T
= 0,240/1,10 = 0,218 m
Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr tidak memenuhi
Untuk pasangan batu, V diambil = 1,0 m/detik
m = 1 dan n = 1,5
A = Qs/V
= 0,377/1,0 = 0,455 m2
b = n x h
= 1,5 x 0,40 = 0,60 m
Luas Penampang Saluran (Trapesium) :
A = (b + m x h) x h
= (0,60 + 1 x 0,40) x 0,40 = 0,40 m2
V = Qs/A
= 0,377/0,40 = 0,955 m/detik
DxgVFr =
089,1218,0x81,9
592,1Fr ==
( )nmAh+
=
( ) mh 40,0427,05,11
377,0==
+=
DxgVFr =
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-173
D = A/T
T = b + 2 x m x h
= 0,6 + 2 x 1 x 0,40 = 1,40 m
D = A/T
= 0,40/1,40 = 0,286 m
Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr tidak memenuhi
Untuk pasangan batu, V diambil = 0,75 m/detik
m = 1 dan n = 1,5
A = Qs/V
= 0,377/0,75 = 0,601 m2
b = n x h
= 1,5 x 0,50 = 0,75 = 0,80 m
Luas Penampang Saluran (Trapesium) :
A = (b + m x h) x h
= (0,80 + 1 x 0,50) x 0,50 = 0,650 m2
V = Qs/A
= 0,377/0,650 = 0,588 m/detik
DxgVFr =
570,0286,0x81,9
955,0Fr ==
( )nmAh+
=
( ) m50,0490,05,11
601,0h ==+
=
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-174
D = A/T
T = b + 2 x m x h
= 0,80 + 2 x 1 x 0,50 = 1,80 m
D = A/T
= 0,650/1,80 = 0,361 m
Syarat, Fr > 1,40 atau Fr < 0,55, jadi Fr memenuhi. (0,312 < 0,55)
R = A/P
R = A/P
= 0,650/2,214 = 0,294 m2
1mxhx2bP ++=
214,2 11x50,0x20,80P =++=
342
2
RxKst
VI =
029,0294,0x60
588,0I3
42
2
==
342
2
RxKst
VI =
DxgVFr =
DxgVFr =
312,0361,081,9
588,0==
xFr
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-175
5. Spesifikasi saluran
Qs = 0,377 m3/detik
m = 1
n = 1,5
b = 0,8 m
h = 0,5 m
w = 0,4
V = 0,75 m/detik
Kst = 60
P = 2,214
R = 0,294
I = 0,029
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-176
0,3 m 0,3 m 0,8 m
0,3 m
0,3 m
0,5 m
0,4 m
Gambar 5.99. Detail Dimensi Saluran Drainase
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-177
5.10. Perhitungan Gorong-gorong
Gorong-gorong dipasang melintang pada STA 1+150 karena digunakan
untuk mengalirkan air dari saluran drainase pada STA. 0+000 ke STA.
1+150,sebelum jembatan dan STA. 1+400, ke STA. 1+800 yang memiliki elevasi
yang rendah.
Gambar 5.100. Penampang Melintang Gorong-gorong
1. Perhitungan Dimensi
Q = 0,377 m3/detik
V = (1,5 – 2) m/detik diambil 2 m/detik
A = Q/V
= 0,377/2 = 0,186 m2
Luas Penampang Saluran (Lingkaran) :
A = (3,14 x d2)/4
0,186 = (3,14 x d2)/4
d2 = 4 x 0,186/3,14 = 1,258
d = 1,121 = 1,121 m
3,00
2,00
1,00 0,00
STA. 0+000 0+350 0+700 1+150 1+400 1+800 Kemiringan (%) 0,019 0,019 0,019 0,049 0,049 Elevasi Rencana (m) 2,01 1,94 1,88 1,80 1,70 1,50
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-178
2.Kemiringan Gorong-gorong
R = A/P
P = π x d
= 3,14 x 1,12 = 3,517
R = A/P
= 0,186/3,517 = 0,281
3.Kehilangan Tinggi Energi
z = 0,252 m
342
2
RxKst
VI =
342
2
RxKst
VI =
m010,0152,0x70
23
42
2
==
zxgx2xAxQ µ=
zx81,9x2x288,0x90,0455,0 =
0,2814/3 0,004 m
1,977 0,186 x
112 140
20
5 140
Gambar 5.101. Gorong-gorong
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-179
5.11. Dinding Penahan Tanah
Dinding penahan tanah merupakan suatu konstruksi yang terbuat dari
pasangan batu kali, yang berfungsi sebagai penahan tanah atas beda tinggi
antara elevasi jalan rencana dengan elevasi jalan asli. Dinding penahan tanah ini
direncanakan dengan dimensi sebagai berikut :
Gambar 5.102. Rencana Dinding Penahan Tanah
Data – data Teknis
Bahan = Pasangan Batu Kali
Berat Jenis = 2,2 ton/m3
Adapun perencanaan DPT pada TA Perencanaan Jalan dan Jembatan ini
meliputi perencanaan dimensi, pemeriksaan stabilitas geser dan guling dengan
dimensi rencana dan daya dukung tanah terhadap longsoran.
Berdasarkan Laporan Hasil Penyelidikan Tanah Laboratorium Mekanika
Tanah Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, didapat tanah
daerah Bandara Ahmad Yani dan Sekolah Krista Mitra Semarang dengan data-
data sebagai berikut :
γt = 1,74 t/m3
∅ = 12 o
c = 0,10 kg/cm2 = 1,0 t/m2
2,05 0,5 0,5
0,5
0,5 1
0,5
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-180
Perencanaan kekuatannya didasarkan atas bagioan dinding penahan tanah yang
tertinggi.
Penentuan Gaya – gaya
♦ Perhitungan Koefisien Tekanan Tanah
Ka = tan2 ( 45 - ∅/2 )
= tan2 ( 45 – 12/2 )
= 0,331
Kp = tan2 ( 45 + ∅/2 )
= tan2 ( 45 + 12/2 )
= 3,021
♦ Perhitungan Tekanan Tanah Aktif ( Pa )
Gambar 5.103. Perataan Beban Segi Tiga
q = ( BJ tanah x 0,5 ) / 2
= ( 1,74 x 0,5 )/ 2
= 0,39825 ton /m2
qr = 0,5 q
= 0,5 x 0,39825
= 0,199125 ton /m2
σa1 = qr x Ka – 2 x c x √ Ka
= 0,199125 x 0,331 – 2 x 0,10 x √ 0,331
= - 0,394 ton /m2
q
Pa2
Pa1
Pp
3,05
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-181
σa2 = Ka x γ x h
= 0,331 x 1,74 x 3,05
= 1,608 ton / m2
σa = σa1 + σa2 = - 0,394 + 1,608 = 1,214 ton / m2
Sehingga diagram tegangannya menjadi :
Gambar 5.104. Diagram Tegangan Dinding Penahan Tanah
h = 1,214 x 3,5 /1,845 = 2,754 m
Pa = σa x h x b ; b = 1 m
= 1,451 x 3,5 x 1
= 3,994 ton
♦ Perhitungan Tekanan Tanah Pasif ( Pp )
Gambar 5.105. Tekanan Tanah Pasif
σp = Kp x γ x h
= 3,021 x 1,74 x 1
= 4,812 ton / m2
Pp = σp1x h/2 x b ; b = 1 m
= 4,812 x 0,5 x 1
= 2,406 ton / m2
- 0,394 ton/m2 - 0,394 ton/m2
- 0,394 t/m2 1,608 t/m2
h
Pp h
1,214 t/m2
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-182
1 0,5
II 3,05 m
I 0,5
♦ Perhitungan Gaya Vertikal Berat Sendiri ( V )
Gambar 5.106. Gaya Vertikal Berat Sendiri
V = A x γ batu kali x b ; b = 1 m
= (( 0,5 x 0,5 ) + ( 2 x 0,5 x 3,163 )) x 2,2 x 1
= 7,5086 ton
♦ Penentuan Titik Berat Bangunan
Gambar 5.107. Titik Berat Dinding Penahan Tanah
♦ Statis Momen terhadap Tepi Kiri
A x X = ∑ Ai x Xi
X = ∑ Ai x Xi / A
V
3,05 m
1 0,5
0,5
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-183
Tabel 5.31. Titik Berat Dinding Penahan Tanah
Bagian Bi ( m ) Hi ( m ) Ai ( m2 ) Xi ( m ) Ai x Xi ( m3 )
I
II
0,500
0,500
0,500
3,500
0,250
3,163
0,250
0,750
0,0625
2,37225
3,413 2,43475
X = 2,43475/3,4130 = 0,7133 m
♦ Kontrol Terhadap Stabilitas Guling
Sfguling = ∑Mv / ∑MH
= ( V x X + Pp x h/3 ) / ( Pa x h/3 )
= ( 7,5086 x 0,7133 + 2,406 x 3,5/3 ) / ( 3,994 x 2,754/3 )
= 1,751 > 1,5 ( aman )
♦ Kontrol Terhadap Stabilitas Geser
Sf geser = ∑V/ ∑H
= V/ ( Pp – Pa )
= 7,5086/ ( 3,996 - 2,406 )
= 4,73 > 1,5 ( aman )
♦ Kontrol Terhadap Daya Dukung Tanah
Tegangan Tanah yang terjadi pada dasar tapak :
σ1.2. = N / A ± M / W
σ1.2 = 7,5086 / ( 1 x 0,5 ) ± ( 7,5086 x 2,406 – 3,994 x 2,754/3 )
σ1 = 29,4162
σ2 = 0,6182
Daya Dukung Tanah yang terjadi :
∅ = 12°
Dari koefisien daya dukung Terzaghi , untuk sudut geser 12°, didapat harga – harga
sebagai berikut :
Nc = 33,5
Nq =22,7
Nγ =22,6
Bab V Perencanaan ----------------------------------------------------------------------------------------------------
Perencanaan Jalan dan Jembatan Akses Menuju Terminal Baru Bandara Internasional Ahmad Yani Kota Semarang
V-184
Daya Dukung Tanah :
q = c x Nc x γ x Df x Nq + 0,5 x γ x B x Nγ
= ( 0,10 x 33,5 ) + ( 1,74 x 1 x 22,7 ) + ( 0,5 x 1,74 x 1 x 22,6 )
= 55,502 > σ1.2 ( aman )
Gb.
5.33. Wing
wall