BAB IX

ABUTMENT (KEPALA JEMBATAN)

DATA UMUM PERENCANAAN

Dari perencanaan bangunan atas jembatan diketahui
Tebal lantai beton = 20 cm
Tebal lapisan aspal =5 cm
Tebal trotoar = 30 cm
Bentang jembatan = 52 m
Lebar jembatan = 8,5 m = 850 cm
Lebar Trotoar = 2 x 0,6 m
Jarak Gelagar Melintang = 5,2 m , jadi jumlah λ = 10
Jarak Gelagar memanjang = 158 cm
Profil Gelagar Melintang = WF 700 x 300 x 13 x 24
Profil Gelagar Memanjang = WF 350 x 350 x 12 x 19
Mutu baja = BJ 44
Mutu Beton = fc’ = 35 Mpa
fy = 390 Mpa
Zona Gempa =4
Letak jembatan > 5 KM dari pantai

DATA TEKNIK JEMBATAN

Jarak antar Gelagar Memanjang = 1,58 m
Jarak antar Gelagar Melintang = 5,2 m
Gelagar Memanjang = WF 350 x 350 x 12 x 19 ; q = 136 kg/m
Gelagar Melintang = WF 700 x 300 x 13 x 24 ; q = 185 kg/m
Rangka Utama
Batang Horizontal atas = WF 400 x 400 x 20 x 35 ; q = 283 kg/m
Batang Horizontal bawah = WF 400 x 400 x 20 x 35 ; q = 283 kg/m
Batang diagonal tepi = WF 400 x 400 x 11 x 18 ; q = 147 kg/m
Batang diagonal tengah = WF 400 x 400 x 11 x 18 ; q = 147 kg/m
Ikatan angin atas = L 75 x 75 x 7 ; q = 7,94 kg/m
Ikatan angin bawah = L 110 x 110 x 10 ; q = 16,6 kg/m
Tebal dari perletakan ke muka aspal = 70 + 20 + 5 + 9,7 = 105 cm
PEMBEBANAN :
▪ Beban mati
Pelat beton = 0,2 . 8,3 . 52 . 2400 = 207.168 kg
Kerb = 2 . 0,30 . 0,6 . 52 . 2400 = 44.928 kg
Aspal = 0,05 . 7,1 . 52 .2200 = 40.612 kg
Gelagar memanjang = 6 . 136 . 52 = 42.432 kg
Gelagar melintang = 11 . 185 . 8,5 = 17.298 kg
Ikatan angin atas = 18 . 6,72. 2 . 7,94 = 1. 921 kg
Ikatan angin bawah = 20. 9,96. 2 . 16,6 = 6.613 kg
Rangka Horizontal Atas = 2 . 46,8. 283 = 26.489 kg
Rangka Horizontal Bawah = 2 . 52 . 283 = 29.432 kg
Rangka Diagonal = 2 . 20 . 7 . 147 = 41.160 kg
Beban Total = 458052,58 kg

Sambungan Plat simpul = 10% . 165344,58

= 16534,46 kg
Jadi beban mati total : Pmati = ( 970933,78 + 70817,78 ) / 0,25
= 118646,76 kg

▪ Beban Mati
Beban hidup ( UDL + KEL ) = VA ( p+q )....dari perhitungan UDL+KEL
dengan beban “D”
= 650,16 x 10 KN
= 650160 kg
Jadi beban hidup total = Phidup = 650160 x 0,5
= 325080 kg
▪ Beban Angin
Beban angin = 5 Wb...... dari perhitungan perletakan rangka utama ikatan
angin
= 5 x 1205
Wangin = 6025 kg

▪ Beban Gempa
Koefisien geser dasar C
Dimensi Pilar taksiran = 1,6 x 9 x 9
WTP = Wtotal + 0,5 Wpilar
 = 2 . Pmati + 0,5 Wpilar
= 2 . 118646,8 + 0,5 . 2400 ( 1,60 x 9 x 9 )
= 392813,52 kg
= 39281,35 N = 39,3 KN

E = 4700 . 35 = 27805,5750 Kg/cm2 , f’c = 35 Mpa

I1 = I Longitudinal
I2 = I Lateral
I1 = 60% . 1/12 . b h3
= 60% . 0,083 . 9 . 1,23
= 0,78 m4
I2 = 60% . 1/12 . b h3
= 60% . 0,083 . 1,2 . 93
= 43,74 m4

a. Arah Memanjang ( Berdasarkan BMS 2.4.7.1 ( 2.10 )

3.E.I1 3.278055750 .0,78
Kp = = = 889778,40 Kg/m
L3 93
= 90.7012 KN/m

WTP 392813,52
Tmj = 2π = 2π = 1,333 detik
g.Kp 9,81.889778 ,4

Dimana :
Tmj = waktu getar arah memanjang ( dalam detik )
g = percepatan gravitasi ( m/dt )
WTP = berat total nominal bangunan atas termasuk beban
Mati ditambah ½ berat pilar ( kg )
Kp = Kekakuan gabungan sebagai gaya horisontal yang
Diperlukan untuk menimbulkan satu-satuan lendutan
Pada bagian atas ( Kg/m )

Untuk arah memanjang : Tmj = 1,333 detik

Zona gempa 4 (dari soal )
Dari gambar 2.14 – on page 2-47 BMS Sec 2, didapatkan : C = 0,10
b. Arah Melintang ( Berdasarkan BMS 2.4.7.1 ( 2.10 )
3.E.I1 3.2780557 x43,74
Kp = = = 50050035 Kg/m
L3 93
= 5101,94 KN/m

WTP 392813 ,52

Tmj = 2π = 2π = 0,178 detik
g.Kp 9,81.50050035
Untuk arah memanjang : Tmj = 0,178 detik
Zona gempa 4 (dari soal )
Dari gambar 2.14 – on page 2-47 BMS Sec 2, didapatkan : C = 0,15
Faktor type bangunan ‘S’
( Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.3 tabel 2.14 – on page 2-51 )
Digunakan Type A4 = yaitu jembatan dengan daerah sendi beton/baja :
S = 1,0 F
F = 1,25 sampai 0,025 n < 1
Dengan n = Jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral
Pada masing-masing bagian yang monolit dari jembatan
( misal : bagian yang dipisahkan untuk expantion joint Yang memberikan
keleluasaan bergerak )
S=F
= 1,0

Faktor Kepentingan ‘I’

( Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.3 tabel 2.13 – on page 2-01 )
Digunakan I = 1,2 ; yaitu : jembatan memuat lebih dari 2000
kendaraan/hari
Jembatan pada jalan raya utama atau arteri dan jembatan dimana tidak
ada rute alternatif.

Perhitungan Gaya Geser Total

( Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.1 on page 2-45 )
IEQ = Kh. I . Wt
Dimana : Kh = C.S
TEQ = C . S . I . 2. Pmati
Dengan :
C = Koefisien dasar geser gempa
S = faktor tipe bangunan
 I = faktor keutamaan
Wt = berat total nominal bangunan
IEQ = gaya geser dasar untuk arah yang ditinjau

Gaya Geser Total arah memanjang :

TEQ = C . S . I . 2. Pmati
= 0,1 . 1,0 . 1,2 . 2 . 118646,76
= 28475,22 kg = 28,48 ton
F(x)Q =0,5 . TEQ = 0,5 ( 28,48 ) = 14,24 ton
Gaya Geser Total arah melintang :
TEQ = C . S . I . 2. Pmati
= 0,15 . 1,0 . 1,2 . 2 . 118646,7608
= 42712,83 kg = 42,71 ton
F(x)Q = 0,5 . TEQ = 0,5 ( 42,71 ) = 21,36 ton

Kombinasi beban Vertikal dan Horizontal

1. Kombinasi beban vertikal, yaitu :

Vmax = 1. Pmati + 1 . Phidup + 1,2 Wangin
= 1. 118646,8 + 1. 325080 + 1,2 . 6025
= 450956,761 kg = 451,0 ton = 4510 KN
2. Kombinasi beban horisontal terbesar arah memanjang, yaitu :
Ha = Pgempa longitudinal
= F(x)Q
= 14,2376 ton = 142,3761 KN
3. Kombinasi beban horisontal terbesar arah melintang, yaitu :
Hb = Pgempa tranversal
= F(y)Q
= 21,3564 ton = 213,564 KN
PERENCANAAN ABUTMEN
Tanah urug diasumsikan :
 tan ah = 1,722 t/m3
 sat = 1,86 t/m3

W = 1 t/m3

' = 0,863 t/m3

Φ = 00
c = 0,597 t/m2
Ka = tg2 ( 45 – Φ/2)
= tg2 ( 45 – 0 )
=1
σv' = z

σha = Ka* σv' – 2c Ka untuk c=0 σha = Ka* σv'

q = beban Lalulintas yang diasumsikan tanah urug setebal 200 cm
= 2,00  tan ah

= 3,444 t/m2

Akibat beban tanah

Level z h σv' Ka c σha
1 0,05 0,05 3,44 1,00 0,60 2,25
2 1,95 1,900 6,54 1,00 0,60 5,35
3 9,0 7,050 12,80 1,00 0,60 11,61
Gaya tekanan tanah aktif per satuan lebar dinding
Ea = Luas diagram tekanan aktif = σhai . hi
Ea1 = 2,25 . 8,950 = 20,14 t/m’
Ea2 = 0,5 . 5,35 . 1,900 = 5,08 t/m’
Ea3 = 5,35 . 7,050 = 37,71 t/m’
Ea4 = 0,5 . 6,26 . 7,050 = 22,06 t/m’
= 85,00 t/m’
Letak resultan gaya tekanan tanah dari O
z = 20,14 . 4,50 + 5,08 . 7,70 + 37,71 . 3,53 + 22,06 . 2,35
85,00
= 3,70 m dari O

Momen pada titik O

Mo = Σ ( Eai . yi )
= Ea1 . 0,5 . H + Ea2 . h2 + h1/3 + Ea3 . 0,5. h2 + Ea4 . h2/3 + Ea5 .
h2/3
= 20,1375 . 4,475 + 5,08 . 7,683 + 37,71 . 3,525 + 22,0647 . 2,35
= 313,959 tm/m’

PERKIRAAN TEBAL DINDING ABUTMEN BERDASARKAN TULANGAN UTAMA

ρmin = 1,4 = 1,4 = 0,003590
fy 390
tebal dinding = 160 cm
MU = 313,96 tm/m’
Diameter tulangan : 30 mm
Diameter sengkang : 12 mm
Selimut beton : 7,5 cm
b = 1000 mm ( diambil per 1 meter )
dx = t – selimut beton – 0,5 . Φutama – Φsengkang
= 160 – 7,5 – 0,5 . 3 – 1,2
= 149,8 cm
= 1498 mm
Mu' 3079938965 ,96 Nmm
Rn = = = 1,6147 Mpa ( N/mm2 )
 .b.dx 2
0,85.1000 .1498 2

fy 390
m = = = 13,11
0,85. f ' c 0,85.35
 1 2.m.Rn 
ρ perlu = 1 − 1 − 
m  fy 

1  2.13,11.1,6147 
= 1 − 1 − 

13,11  390 

= 0,004259
ρ perlu = 0,0043 > ρmin = 0,00359
jadi dipakai ρ perlu = 0,0043

Digunakan tebal dinding abutmen sebesar = 1,60 m

As perlu = ρ . b . dx
= 0,0043 . 1000 . 1498
= 6380,34 mm2
Digunakan tulangn D 30 – 100 mm ( As = 7068,58 mm2 )

PERKIRAAN TEBAL DINDING ABUTMEN BERDASARKAN TULANGAN GESER

L = 900 cm
V = M = 3.079.938,97 N
Nu = 4.510.000.00 N
Vn = 213.564.00 N

Direncanakan :
tabutmen = 1.600 mm = 1,60 m
Asumsi digunakan tulangan sengkang = 12 mm
Asumsi digunakan tulangan utama = 29 mm
d = tabutmen - Φsengkang – 0,5 Φutama – selimut beton
= 1.600 – 12 – 0,5 . 29 – 75
= 1.498,50 mm

1  Nu 
ΦVc = Φ. fc . tabutmen . d 1 +  ... SK – SNI 3.4.3.1-2
6  14,00 As 
Dimana, As = tabutmen . Panjang abutmen
= 1.600,00 . 9.000
= 14.400.000,00 mm2
Φ = 0,60

1  4.510 .000,00 
ΦVc = 0,60. 35 . 1.600 . 1.498,50 1 + 
6  14,00(14.400 .000,00) 
ΦVc = 1.450.171,24 N
0,5 ΦVc = 725.085,62 N

0,5 ΦVc > Vu

725.085,62 > 213.564,00 .....tidak perlu tulangan geser minimum

Tebal dinding abutmen sebesar 1,60 m