perencanaan abutment
DESCRIPTION
detailTRANSCRIPT
PERENCANAAN ABUTMENT
Gaya yang bekerja pada abutment1. Gaya vertikala. Gaya vertikal akibat struktur atas:NoBebanLBhBJJumlahW
(m)(m)(m)t/m3(ton)
1Pipa sandaran320.0050830.49
2Tiang sandaran10.160.22.4171.31
3Trotoir320.90.252.4234.56
4Air hujan327.80.05112.48
5Lapis perkerasan3260.052.221.12
6Pelat lantai kendaraan327.80.22.4119.81
7Diafragma60.20.72.4510.08
8Balok prategang320.62.44184.32
9Pelat injak480.22.4230.72
TOTAL384.17
Lengan terhadap titik A x = 3 mb. Gaya akibat berat sendiri abutment dan tanah diatasnyaLebar abutment: 8 mBerat jenis beton: 2.4 t/m3Berat jenis tanah: 1.8 t/m3
Pembebanan akibat berat sendiri abutment terhadap titik A
NoBerat WXW . XYW . Y
(ton)(m)(t.m)(m)(t.m)
11.45 x 0.5 x 8 x 2.4 = 13.923.7552.2015.275212.62
22.5 x 0.7 x 8 x 2.4 = 33.64.35146.1614.25478.80
30.5 x 0.7 x 8 x 2.4 = 6.724.2328.4212.6785.14
413.05 x 1.5 x 8 x 2.4 = 375.843.251221.487.5252828.19
50.25 x 3 x 8 x 2.4 = 14.4572.001.1716.84
60.25 x 2 x 8 x 2.4 = 9.61.1711.231.1711.23
77 x 1 x 8 x 2.4 =134.43.5470.400.567.20
588.48 2001.893700.04
Letak titik berat abutment dari titik A:
Pembebanan akibat tanah diatas abutment terhadap titik ANoBerat WXW . XYW . Y
(ton)(m)(t.m)(m)(t.m)
I2.3 x 3.5 x 8 x 1.8 = 115.927811.4413.751593.90
II0.5 x 0.7 x 8 x 1.8 = 5.044.2321.3212.3362.14
III10.5 x 3 x 8 x 1.8 = 453.65.52494.806.753061.80
IV0.25 x 3 x 8 x 1.8 = 10.8664.801.3314.36
585.363392.364732.21
Letak titik berat abutment dari titik A:
c. Gaya akibat beban hidup Beban merata q = 2.2 t/m ; L = 32 m
Beban yang ditahan abutment = 0.5 x 147.2 =73.6 ton Beban garis P = 12 tonKoefisien kejut = 1.243
Beban hidup total pada abutment = 147.2 + 5.424 = 152.624 tonLengan momen terhadap titik A x = 3 m
2. Gaya horizontala. Gaya akibat gempa bumiGH = C x WDimana : GH= gaya horizontal akibat gempa CG = koefisien gempa untuk daerah Malang-Jawa Timur W = beban mati konstruksi yang ditinjau
Kekuatan geser tanah (S):
d = 15 mS = 223 kPa Tanah keras
Untuk wilayah gempa 3 (Kota Malang Jawa Timur) dengan tanah keras C = 0.18
Gaya gempa akibat abutmentW = 588.48 tonGH = 0.18 x 588.48 = 88.272 tony = 6.3 m
Gaya gempa akibat struktur atas jembatanW = 384.17 tonGH = 0.18 x 384.17 = 57.625 tony = 14.55 m
Gaya gempa akibat tanah diatas abutmentW = 585.36 tonGH = 0.18 x 585.36 = 87.80 tony = 8.1m
b. Gaya gesek pada tumpuanGaya gesek yang terjadi pada tumpuan adalah sebagai berikutGG = fs x WDimana: GG = gaya gesek tumpuan dengan beton/baja fs = koefisien gesek (0.15 0.18) W= berat konstruksi atas jembatanGG = 0.17 x 384.17 = 65.31 tonJarak terhadap titik A y = 14.55 m
c. Beban angin W= 150 kg/m2Beban angin pada jembatan (Pw1)Luas bidang jembatan yang terkena angin
Gaya angin total A = 10440+5220 = 15660 kg = 15.66 ton
d. Tekanan tanahBerat jenis tanah urugan () = 1.8 t/m2Sudut geser tanah urugan = 31o
Menurut PPJJR 1987 ps 1.4 akibat muatan lalu lintas diperhitungkan sebagai beban merata senilai dengan tekanan tanah setinggi 60 cm, sehingga beban merata di atas abutment:
Akibat berat pelat injak, aspal, dan lapis pondasi:
Beban merata total:
Koefisien tekanan tanah:
Gaya yang bekerja tiap meter lebar tekanan tanah aktif:
Berat total tekanan tanah sepanjang 8 m
Titik berat
KOMBINASI PEMBEBANANKombinasiKombinasi pembebanan dan gaya
IM + (H+K) + Ta
IIM + GG + A + Ta
IIIM + (H+K) + GG + A + Ta
IVM + G + GG
VM
Keterangan M: berat sendiri (beban mati)MSA = berat sendiri struktur atas jembatanMAB= berat sendiri abutmentMTB= berat sendiri tanah diatas abutmentH + K: beban hidup dengan kejutG: beban gempaGSA = gempa terhadap struktur atas jembatanGAB= gempa terhadap abutmentGTB= gempa terhadap tanah diatas abutmentGG: gaya gesek pada tumpuanA: beban anginTa : Tekanan tanah aktif
Kombinasi INoAksiVXvHXHMvMH
(ton)(m)(ton)(m)(t.m)(t.m)
1MSA384.173--1152.51-
MAB588.483.4--2000.83-
MTB585.365.8--3395.09-
2(H+K)152.6243--457.87-
3Ta--86.725.68-492.57
Jumlah1710.637006.3492.57
Kombinasi IINoAksiVXvHXHMvMH
(ton)(m)(ton)(m)(t.m)(t.m)
1MSA384.173--1152.51-
MAB588.483.4--2000.83-
MTB585.365.8--3395.09-
2Ta--86.725.68-492.57
3GSA--88.2726.3-556.11
GAB--57.62514.55-838.44
GTB--87.808.1-711.18
4A--15.6615.95-249.78
Jumlah1558.01249.366548.432598.3
Kombinasi IIINoAksiVXvHXHMvMH
(ton)(m)(ton)(m)(t.m)(t.m)
1MSA384.173--1152.51-
MAB588.483.4--2000.83-
MTB585.365.8--3395.09-
2(H+K)152.6243--457.87-
3Ta--86.725.68-492.57
4GSA--88.2726.3-556.11
GAB--57.62514.55-838.44
GTB--87.808.1-711.18
5A--15.6615.95249.78
Jumlah1710.634249.3577006.32848.08
Kombinasi IVNoAksiVXvHXHMvMH
(ton)(m)(ton)(m)(t.m)(t.m)
1MSA384.173--1152.51-
MAB588.483.4--2000.83-
MTB585.365.8--3395.09-
2G--65.3114.55-950.26
3GSA--88.2726.3-556.11
GAB--57.62514.55-838.44
GTB--87.808.1-711.18
4A--15.6615.95249.78
Jumlah1558.01314.676548.433305.77
Kombinasi VNoAksiVXvHXHMvMH
(ton)(m)(ton)(m)(t.m)(t.m)
1MSA384.173--1152.51-
MAB588.483.4--2000.83-
MTB585.365.8--3395.09-
Jumlah1558.016548.43
Untuk analisa selanjutnya digunakan kombinasi IV dengan gaya dan momen sebagai berikut:V= 1558.01 tonH= 314.67 tonMv= 6548.43 tonMH= 3305.77 ton
Kontrol terhadap: Gaya guling
Gaya geser
Eksentrisitas
PERENCANAAN PONDASI SUMURANKoefisien tekanan tanah aktif:
Tegangan tanah aktif pada pondasi sumuran:
Besarnya tekanan tanah aktif Tinggi abutment H = 16 mLebar telapak abutment B = 7 mPanjang abutment L = 8 mBeban hidup yang bekerja q = 2.17 t/m
Perhitungan pondasi sumuran:Dicoba pondasi sumuran dengan kedalaman 4m dari permukaan tanah. Digunakan rumus terzaghi:
ton
Jumlah pondasi sumuran
Perhitungan cincin sumuran:Beton cyclop fc = 17.5 MPaBeton cincin fc= 50 MPaKedalaman pondasi d= 4 mTebal cincin sumuran t = 30 cm
Cincin sumuran diasumsikan konstruksi pelengkung dengan perletakan sendi-sendi dengan beban merata sebesar q = 1.152 t/m2 dengan momen maksimum terletak pada tengah bentang
Penulangan sumuranDinding sumuran dianggap sebagai pelat beton dengan arah tulangan x dan y.b = 1000 mmd = 300 40= 260 mm
Mu = 576 kgm
< min untuk analisa selanjutnya digunakan minAs= min . b . d= 0.0058 x 1000 x 260= 1508 mm2Untuk tulangan bawah digunakan : D16-125 (As =1590 mm2)
KONTROL:Keseimbangan gaya
Letak garis netral:
Kontrol tegangan dan regangan baja:Regangan baja
Tegangan bajafs = s x Es= 0.07 x 200000= 14000 MPa > 240 MPa OK!
Kontrol momen nominal:
OK!
Penulangan geser sumuranGaya tarik melingkar
V= 921.6 kg
9216 < 22981 ; Vu < Vc OK!
Sebagai pengikat digunakan sengkang melingkar D12-150
DETAIL PENULANGAN SUMURAN
PENULANGAN ABUTMENT Penulangan kepala dan konsol abutment
V = berat sendiri kepala abutmentH= gaya horizontal akibat beban gempaf'c= 45 MPafy = 240 MPa
Pembebanan:Gaya yang bekerja Berat sendiri kepala abutmentW = [(0.5 x 1.45 ) + (0.95 x 0.7) + (1.55 x 2.2)] 2.4= 11.52 ton Gaya horizontal akibat beban gempa:W = 11.52 tonGH = 0.18 x 11.52 = 2.1 tony = 3 m MomenME= 2.1 x 3 = 6.3 tmMu= 1.2 (0) + 6.3= 6.3 tm
Penulanganfy = 300 MPafc = 50 MPab = 1000 mmh= 500 mmd= 50 mmd = 500-50 = 450 mm
< min untuk analisa selanjutnya digunakan minTulangan utama :As = min . b . d= 4.67 x 10-3 x 1000 x 450= 2100 mm2Digunakan D25-400 mm
Tulangan geser :Syarat digunakan tulangan geser Vu > .VcV= 115 kN
= 308 kN191.67 < 308 ; Vu < Vc OK!
Tulangan geser tidak diperlukan, cukup digunakan sengkang 10-300mm
Penulangan badan abutmentBeban maksimum yang bekerjaV= 1710.63 tonH= 314.67 tonMH= 3305.77 tm
Digunakan tulangan 45-D25As= 45 x x 252= 88357.3 mm2
fy = 300 MPafc = 50 MPab = 1500 mmh= 8000 mmd= 50 mmd = 8000 - 60 = 7940 mmd = 960 mm
Pemeriksaan eksentrisitas:
e > emin struktur dengan beban eksentris
Letak garis netral pada keadaan balance:
Pu = 1710.63 kNPub = 1082016 kN Pu < Pub
e = 3090 mmeb = 27 mm e > eb
Penampang mengalami keruntuhan tarik
Analisa kapasitas penampang yang mengalami keruntuhan tarik:
3090 +690 = 3780
Kapasitas penampang
Pu > Pn penampang kuat
Perhitungan tulangan geserVu= 1710 ton
Untuk kombinasi geser dan aksial tekan:
1710 < 2469 ; Vu < Vc OKTulangan geser tidak diperlukan, digunakan tulangan 10-300 mm
Penulangan kaki abutmentBeban yang bekerjaV= 1558.01 tonH= 314.67 tonMv= 6548.43 tmMH= 3305.77 tm
tm
fy = 300 MPafc = 50 MPab = 1000 mmh= 1000 mmd= 50 mmd = 1000-50 = 950 mm
Tulangan utama :
< min untuk analisa selanjutnya digunakan minAs = min . b . d= 4.67 x 10-3 x 1000 x 950= 4436 mm2Digunakan D25-100 mmAso = 20 % x 4436 = 887.2 mm2Digunakan tulangan bagi : D13-140 mmTulangan geser :Syarat digunakan tulangan geser Vu > .VcV= 15580.1 kN
= 99274 kN15580.1 < 99274 ; Vu < Vc OK!
Tulangan geser tidak diperlukan, cukup digunakan sengkang 10-300 mm