PENULANGAN ABUTMEN

18
6. Disain Abutment 6.1 Disain Abutment 6.1.1 Menentukan ketinggian abutmen Gambar 5. Potongan memanjang Jembatan Sawo Tanah Timbunan (asumsi): Tanah Dasar (dari data lab): φ 1 = 25 ο φ 2 = 16 ο γ 1 = 1.87 t/m 3 γ 2 = 1.367 t/m 3 c 1 = 0 t/m 2 c 2 = 1.05 t/m 2 Faktor-faktor yang menentukan tinggi abutmen : - Potongan melintang rintangan (sungai) dan bentang jembatan rencana - Tinggi bebas minimum terhadap banjir - Ruang bebas untuk lalu lintas di bawah jembatan Setelah memperhatikan semua faktor, maka diasumsikan tinggi abutmen : H = 4.400 m B = 9.00 m (lebar abutment) 6.1.2 Dimensi Abutmen Gambar 6. Dimensi Abutment 10 ABUTMENT A 380 60 330 5 25 30 300 90 40 50 30 20 182 68 140 117 425 50 35 205 145 30 60 10 100 75 100 100 gambar ini hanya typical sketch s 71 s 6 s 5 s 72 s 2 s 1 s 3 s 4 H H P H W H SP H Wa H Wb H b s 8 s 6 s 5 s 61 s 62 Page 15

description

11

Transcript of PENULANGAN ABUTMEN

Page 1: PENULANGAN ABUTMEN

6. Disain Abutment

6.1 Disain Abutment

6.1.1 Menentukan ketinggian abutmen

Gambar 5. Potongan memanjang Jembatan Sawo

Tanah Timbunan (asumsi): Tanah Dasar (dari data lab):

φ1 = 25 ο φ2 = 16 ο

γ1 = 1.87 t/m3 γ2 = 1.367 t/m3

c1 = 0 t/m2 c2 = 1.05 t/m2

Faktor-faktor yang menentukan tinggi abutmen :

- Potongan melintang rintangan (sungai) dan bentang jembatan rencana

- Tinggi bebas minimum terhadap banjir

- Ruang bebas untuk lalu lintas di bawah jembatan

Setelah memperhatikan semua faktor, maka diasumsikan tinggi abutmen :

H = 4.400 m B = 9.00 m (lebar abutment)

6.1.2 Dimensi Abutmen

Gambar 6. Dimensi Abutment

10

ABUTMENT

A

380

60

330

52530

300 9040503020

182 68 140 117

425

50

35

205

145

30

60

10

100 75100100

gambar ini hanya typical sketch

s71s6s5s72

s2

s1

s3 s4

H

HP

HW

HSP

HWa

HWb

Hb

s8

s6s5 s61 s62

A1

Page 15

Page 2: PENULANGAN ABUTMEN

H = 4.400 m s1 = 0.75 m s62 = 0.00 m

Hsp = 0.10 m s2 = 1.17 m s71 = 1.68 m

Hw = 1.45 m s3 = 3.00 m s72 = 0.82 m

Hp = 0.90 m s4 = 0.50 m s8 = 1.75 m

Hb = 2.05 m s5 = 0.90 m t2 = 0.30 m (tebal wingwall)

Hwa = 3.30 m s6 = 0.50 m Nw = 2 m (jumlah wingwall)

Hwb = 0.20 m s61 = 0.00 m B = 9.00 m (lebar abutmen)

Property Beton :

Wc = 24.0 kN/m3 = 2.4 t/m3

f'c = 20.8 MPa

Ec = = 21410 MPa

6.1.3 Pembebanan Abutmen

(1) Beban dari bangunan atas :

Dari perhitungan pembebanan jembatan composite untuk bentang 21 m diperoleh :

- Beban mati = 365.1 ton

- Beban hidup (tanpa kejut) = 106.0 ton

- Beban hidup (dengan kejut) = 113.5 ton

- BH + BM = 478.6 ton

- Jarak antar girder = 1.40 m

(2) Tekanan tanah aktif :

- Data tanah aktif

φ = sudut geser tanah

δ = sudut geser antara tanah dengan abutmen

β = kemiringan muka tanah

i = kemiringan tanah isian

φ = φ1 = 25

δ = 0

β = 0

i = 0

Gambar 7. Tekanan Tanah Aktif Teori Coulomb

(3) Tekanan tanah aktif statik :

= 1+ sin(25+0) x sin(25-0) = 1 + 0.179 = 2.024

cos(0+0) x cos(0-0) 1.000

= [ cos(25-0) ]^2 = 0.821 = 0.406

2.024 x [cos(0)]^2 x cos(0+0) 2.024

φφ

i

δ

β

2 2

HA

c'f4700

Page 16

Page 3: PENULANGAN ABUTMEN

Total tekanan tanah aktif

= 0.5 x 1.87 x 4.40^2 x 0.406 = 7.347 ton/m

(4) Tekanan tanah aktif akibat gempa :

Tekanan tanah akibat gempa dihitung dengan cara Mononobe-Okabe sbb :

dimana koefisien tanah aktif akibat gempa adalah :

KAE = koefisien tanah aktif akibat gempa

'

di mana :

θ =

kv = koefisien gempa vertikal ekuivalen = 0.00 (asumsi berdasarkan Standard SNI utk jembatan)

kh = koefisien gempa horizontal ekuivalen = Kr . f. p. b

f = faktor struktur = 1.00 (strktr bangunan atas terpisah dengan bang. bawah)

p = faktor kepentingan = 1.00 (jembatan sebagai transportasi primer)

b = faktor bahan = 1.00 (Beton Bertulang)

Kr = koefisien respons gabungan = 0.15 (Jakarta, Wilayah Gempa 4)

Gambar 8. Tabel Kr berdasarkan Wilayah Gempa

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛− v

h

kktana

1

Page 17

Page 4: PENULANGAN ABUTMEN

Untuk menentukan K r (koefisien respons gabungan) dibutuhkan Perioda Tg :

Tg = waktu getar alami dalam detik pada sistem struktur yang terdiri dari bangunan bawah dan bagian

bangunan atas yang didukung

Mp = berat pilar ( merupakan bagian bangunan bawah yang berada di atas poer), ton

Ma = berat bagian bangunan atas yang didukung oleh bangunan bawah yang ditinjau, ton

E = modulus elastis pilar, ton/ m 2

I = momen inersia pilar dalam arah yang ditinjau (m4)

h = tinggi pilar, m;

g = percepatan gravitasi = 9.81 m/det2

Mp = [ Hw x (s5+s6) + Hb x s6 ] x Wc = [ 1.45 x (0.90 + 0.50) + (2.05 x 0.50) ] x 2.40 = 7.33 ton

Ma = 365.06 ton

E = 2140951.89 ton/m2

I = 1/12 [ B (s5+s6)^3 ] = [ 9.0 x (0.90 + 0.50)^3 ] /12 = 2.06 m4

h = 3.50 m

Diperoleh waktu getar alami ;

Tg = 2π 0.3 x 7.33 + 365.06 3.50 ^3 = 0.07 det

3 x 2,140,951.89 x 2.06 x 9.81

dengan demikian nilai Kr untuk kota Jakarta (asumsi jenis tanah c) adalah :

Kr = 0.15

kh = 0.15 x 1.0 x 1.0 x 1.0 = 0.15

Perhitungan tekanan tanah akibat gempa menjadi :

θ = atan 0.15 = 8.53ο

1 - 0.0

= 1+ sin(25+0) x sin(25-8.53-0) = 1 + 0.120 = 1.817

cos(0+0+8.53) x cos(0-0) 0.989

= [ cos(25-8.53-0) ]^2 = 0.920 = 0.517

1.817 x cos(8.53) x [cos(0)]^2 x cos(0+0+8.53) 1.777

Tekanan tanah akibat gempa dihitung dengan cara Mononobe-Okabe menjadi :

= 0.5 x 1.87 x 4.40^2 x (1 - 0.0) x 0.517 = 9.359 ton/m

(5) Tekanan tanah aktif ekivalen :

Dari perhitungan tekanan aktif di atas didapat dua jenis tekanan aktif tanah yaitu :

- Tekanan aktif statik (P A) , bekerja pada jarak H/3 dari dasar abutmen

- Tekanan aktif akibat gempa (P AE) , bekerja pada jarak 0.6H dari dasar abutmen

3

330

2 hgIEMM.

T apg

+= π

2 2

Page 18

Page 5: PENULANGAN ABUTMEN

Kedua tekanan aktif ini dapat dijadikan sebagai tekanan tanah aktif ekivalen tunggal dengan menggunakan thrust factor

F`T :

= 7.347 x 4.40/3 + [(9.359 - 7.347) x 0.6 x 4.40] = 16.09 = 1.493

7.347 x 4.40/3 10.78

Tekanan aktif ekivalen adalah :

PAE = F`T x PA = 1.493 x 7.347 = 10.968 ton/m

(6) Tekanan tanah aktif akibat beban surcharge :

Beban surcharge q = 0.60 ton/m2

Koefisien tanah aktif KA = 0.406

Tekanan tanah aktif akibat q Pq = q . H . KA = 0.60 x 4.40 x 0.406 = 1.072 ton/m

(7) Tekanan tanah pasif :

Untuk desain konservatif pengaruh tekanan tanah pasif dapat diabaikan.

6.1.4 Perhitungan Beban Vertikal dan Lateral pada Abutment

(1) Beban Vertikal dan Lateral akibat berat abutmen dan tanah :

DL = 365.06 ton

LL = 105.95 ton

Vy = kh x (DL + 0.3 LL) = 0.15 x ( 365.06 + 31.786 )

= 59.526 ton

Wi Hi (width)i Wi = Hi x (width)i x B x γ Vi = kh x Wi

1 Hb = 2.05 s6 = 0.50 22.14 ton 3.32 ton

2 Hw = 1.45 s5 + s6 = 1.40 43.85 ton 6.58 ton

3 Hp = 0.90 s3 + s4 = 3.50 68.04 ton 10.21 ton

4 Hb + Hw = 3.50 s71 = 1.68 98.96 ton 14.84 ton

51 Hb + Hw = 3.50 s71 = 1.68 8.47 ton 1.27 ton

52 Hwa+½Hwb = 3.40 s72 = 0.82 4.01 ton 0.60 ton

Gambar 9. Beban Vertikal dan Lateral ΣW = 245.47 ton

(2) Tekanan Tanah Aktif untuk Bagian Stem (pilar) dan Wall :

Dari langkah sebelumnya tekanan tanah aktif statik :

, dimana KA = 0.406

Gambar 10. Tekanan Tanah Aktif pada Stem dan Wall

W1

kh W1

DL

VY

kh W2

W2

kh W3

W3

kh W4

W4

kh W52

W52

kh W51

W51

Page 19

Page 6: PENULANGAN ABUTMEN

Stem : Hstem = Hb + Hw = 2.05 + 1.45 = 3.50 m

PA stem = 0.5 x 1.87 x 3.50^2 x 0.406 = 4.65 ton/m

PAE stem = 1.493 x 4.650 = 6.94 ton/m

Pq stem = 0.60 x 3.50 x 0.406 = 0.85 ton/m

Wall : Hwall = H = 4.40 = 4.40 m

PA wall = 0.5 x 1.87 x 4.40^2 x 0.406 = 7.35 ton/m

PAE wall = 1.493 x 7.349 = 10.97 ton/m

Pq wall = 0.60 x 4.40 x 0.406 = 1.07 ton/m

6.1.5 Perhitungan Gaya Geser dan Moment

Momen thdp A

ton.m

DL 365.06 - s8-s2-½s5 = 0.13

LL 113.53 - s8-s2-½s5 = 0.13

Vy - 59.53 Hw + Hsp + Hp = 2.45

W1 22.14 - s8-s2-s5-½s6 = -0.57

W2 43.85 - s8-s2-½(s5+s6) = -0.12

W4 98.96 - s8-s2-s5-s6-½s71 = -1.66

W51 8.47 - s8-s2-s5-s6-½s71 = -1.66

W52 4.01 - s8-s2-s5-s6-s71-½s72 = -2.91

kh W1 - 3.32 H - ½Hb = 3.38

kh W2 - 6.58 ½Hw + Hp = 1.63

kh W51 - 1.27 ½(Hwa+Hwb) + Hp = 2.65

kh W52 - 0.60 ½(Hwa+Hwb) + Hp = 2.65

PAE wall - 98.75 H/3 = 1.47

Pq wall - 9.65 ½H = 2.20

Gambar 11. Gaya Geser dan Moment ΣV= 179.69 ton ΣΜ= 193.1 ton.m

Gaya Geser total = 179.69 ton = 1762.79 kN

Gaya Geser per mete = 1,762.8 / 9.00 = 195.87 kN Vu = 1.5 x 195.87 = 293.8 kN

Momen total = 193.1 ton.m = 1931 kN.m

Momen per meter = 1,930.7 / 9.00 = 214.5 kN.m Mu = 1.5 x 214.52 = 321.8 kN.m

6.1.6 Perhitungan Pondasi

Total Aksial P = DL + LL + ΣW = 365.06 + 113.53 + 245.47 = 724.06 ton

Total Momen M = 193.07 ton.m

Type Pondasi Bored Pile

diameter pile = 0.60

panjang pile = 16.0 m L

perimeter pile p = 1.885 m

luas section pile Ap = 1/4 x 3.14159 x 0.60 ^2 = 0.283 m2

luas selimut pile As = 16.00 x 1.88 = 30.16 m2

3.37

144.83

21.23

1.60

-5.26

-14.06

11.21

10.69

-164.27

-11.68

47.46

14.76

145.84

-12.62

Gaya Vertikal ton

Gaya Lateral

ton

Lengan thdp A

m

Dimensi

Lpile

A

W1

kh W1

DL

VY

kh W2

W2

kh W4

W4

kh W52

W52

kh W51

,W5

A

Pq

PAE

Page 20

Page 7: PENULANGAN ABUTMEN

Daya Dukung Tanah (N-SPT) diambil dari BH761 :

Daya Dukung Tanah Qult = Qselimut + Qujung = 261.00 + 470.00 = 731.00 ton

Faktor keamanan SF = 4.50

Daya Dukung Ijin Qall = Qult / SF = 731.00 / 4.5 = 162.44 ton

Berat pile Wpile = 0.283 x 16.00 x 2.4 = 10.87 ton

Daya dukung ijin netto = Qall - Wpile = 162.44 - 10.87 = 151.58 ton

Daya dukung ijin tarik Qall.tarik = 28.3 ton

Kedalaman tiang bore sampai tanah keras yang setara dengan N-SPT 60 (minimal 3 kali berturut-turut)

Konfigurasi pile

Jumlah tiang dlm baris

0.5 n1 = 5

1.0

n2 = 3

3.50 1.0

n3 = 5

1.0

n4 = 1

0.75

1.30 1.60 1.60 1.60 1.60 1.30 Σn = 14

9.00

Gambar 12. Konfigurasi Tiang

Cek Konfigurasi Pile Group

Diameter pile = 0.60 m

Jumlah pile arah-x m = 6 ; Jarak antar pile arah-x sm = 1.60 m

Jumlah pile arah-y n = 4 ; Jarak antar pile arah-y sn = 1.28 m

Efisiensi pile group :

Jika s < (3 Dpile) maka , di mana t = atan(Dpile/s) (derajat)

= atan(0.60/1.28) = o

E = 1 - 25.11 x [ (4 - 1) x 6 + (6 - 1) x4 ] = 0.558

90 x 6 x 4

Jika s ≥ (3 Dpile) maka E = 1

25.11

Qall.tekan

Dpile

x, m

y, n

nmn)m(m)n(E

90111 −+−

−= θ

Page 21

Page 8: PENULANGAN ABUTMEN

P = 724.06 ton Pmax dan Pmin akibat P dan M :

H= 180 t M = 193 ton.m

P =

= 724.06 ± 193.07 x 1.5

0.50 14.00 5 x 1.50^2 +3 x 0.50^2 + 5 x 0.50^2 + 1 x 1.50^2

0.50 = 51.7 ± 18.7

Pmin = 51.7 - 18.7 = 33.0 ton : tak ada tarik

O.K.

Pmax = 51.7 + 18.7 = 70.4 ton

Qall.tekan x E = 151.58 x 0.56 = 84.62 ton

Gambar 13. Reaksi Tiang 70.4 < 84.6 OK

6.1.7 Penulangan Stem, Footing, Backwall dan Wingwall

(1) Penulangan bagian stem

Gambar 14. Irisan pada Stem

Momen total pada irisan I :

M = 225.6 kNm

Momen per meter pada irisan I :

M = M/B = 225.63 / 9.00 = 25.07 kNm

Mu = 1.5 x 25.07 = 37.61 kNm

Gaya geser total pada irisan I :

V = 1814.9 kN

Gaya geser per meter pada irisan I :

V = V/B = 1814.85 / 9.00 = 201.7 kN

Vu = 1.5 x 201.65 = 302.5 kN

1.50

1.50

Pmax

Pmin

2i

ddM

nP

Σ⋅Σ

±

d4 =

d1 =

d2 =

d3 =

critical section I - I utk stem

Page 22

Page 9: PENULANGAN ABUTMEN

Data : Mutu beton f`c = 20.8 MPa

lebar penampang bw = 1000 mm

tinggi penampang h = 1400 mm

cover cov = 70 mm

Dia. Tul. lentur utama D = 25 mm

Dia. Tul. pembagi dia = 13 mm

Teg. Leleh tul utama fy = 390 MPa

Teg. Leleh tul pembag fyv = 390 MPa

tinggi penampang eff d = 1,400 - 70 - 25/2 = 1318 mm

Tulangan Utama :

Mu per meter Mu = 37.6 kN.m

Faktor reduksi momen φ = 0.85

Jumlah tul utama n = 4

Luas tul utama As = n x (π x D^2)/4 = 1963 mm2

Cek momen nominal :

= 1,963.50 x 390.0 = 40.9 mm

0.9 x 20.8 x 1,000.0

= 0.85 x 1,963.50 x 390.0 x (1,317.50 - 40.91/2 )

= 844.25 kN.m > 37.6 kN.m OK

Cek persyaratan tul. Min - max :

Tul min ρmin = 1.4 / fy = 0.0036

Tul max ρmax = , β1 = 0.85

= 0.0175

Tul hasil analisis ρ = As /(bw x d) = 0.0015

ρ < ρmin : pasang tulangan minimum

dan ρ < ρmax : O.K.

Tul terpasang ρ ' = 4/3 ρ = 0.0020

Luas tulangan As = ρ ' . bw . d = 2618 mm2

Jadi Tulangan Utama per meter 5 D 25

wc

ys

b`ffA

a××φ

×=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⋅⋅⋅φ=2adfAM ysu

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+⋅β⋅

⋅yy

c1f600

600f

`f85.075.0

Page 23

Page 10: PENULANGAN ABUTMEN

Tulangan Geser :

Vu per meter Vu = 302.5 kN

Faktor reduksi geser φ = 0.6

Jumlah kaki tul geser n = 2

Luas tul geser Av = 265.5 mm2

= 1/6 x sqrt(20.8) x 1,000.0 x 1,318 = 1000.25 kN

0.5 Vc = 500.12 kN

= 1439.42 kN

= 4002.00 kN

Vu/φ= 504.1 kN < #### Tul. Geser Minimum K

Vs = Vu/φ- Vc = -496 kN

spasi tul geser s = 0 mm Tul. Geser tdk ada

Tulangan Geser Dipasang 0 dia 13 @ 0

(2) Penulangan bagian footing, heel

3.50 Bagian kritis footing terjadi pada irisan I - I :

1.40

L1 = 1.17

Wc x Hp x B = 24.0 x 0.90 x 9.0

= 194.40 kN/m

= m x Pmax

= 1 x 70.40 = 70.40 ton

= 704.00 kN

0.50 0.50

0.50

Gambar 15. Irisan pada Heel

Hp=0.90

1.5

1.5 1.5

PmaxPmin

d4 =

d1 =

I

I

R1

d4 =

I

I

q

Page 24

Page 11: PENULANGAN ABUTMEN

Momen total pada irisan I :

M = R1 x (L1-s1) - q . L1 2/2 = 704 x (1.17 - 0.50 ) -194.40 x 1.369/2 = 338.6 kNm

Momen per meter pada irisan I :

M = M/B = 338.61 / 9.00 = 37.62 kNm

Mu = 1.5 x 37.62 = 56.43 kNm

Gaya geser total pada irisan I :

V = q L1 - R1 = 194.40 x 1.17 - 704.00 = -476.6 kN

Gaya geser per meter pada irisan I :

V = V/B = 476.55 / 9.00 = 53.0 kN

Vu = 1.5 x 52.95 = 79.4 kN

Data : Mutu beton f`c = 20.8 MPa

lebar penampang bw = 1000 mm

tinggi penampang h = 900 mm

cover cov = 70 mm

Dia. Tul. lentur utama D = 25 mm

Dia. Tul. pembagi dia = 13 mm

Teg. Leleh tul utama fy = 390 MPa

Teg. Leleh tul pembagi fyv = 390 MPa

tinggi penampang eff d = 900 - 70 - 25/2 = 818 mm

Tulangan Utama :

Mu per meter Mu = 56.4 kN.m

Faktor reduksi momen φ = 0.85

Jumlah tul utama n = 5

Luas tul utama As = n x (π x D^2)/4 = 2454 mm2

Cek momen nominal :

= 2,454.37 x 390.0 = 51.1 mm

0.9 x 20.8 x 1,000.0

= 0.85 x 2,454.37 x 390.0 x (817.50 - 51.13/2 )

= 644.34 kN.m > 56.4 kN.m OK

Cek persyaratan tul. Min - max :

Tul min ρmin = 1.4 / fy = 0.0036

Tul max ρmax = , β1 = 0.85

= 0.0175

Tul hasil analisis ρ = As /(bw x d) = 0.0030

ρ < ρmin : pasang tulangan minimum

dan ρ < ρmax : O.K.

wc

ys

b`ffA

a××φ

×=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⋅⋅⋅φ=2adfAM ysu

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+⋅β⋅

⋅yy

c1f600

600f

`f85.075.0

Page 25

Page 12: PENULANGAN ABUTMEN

Tul terpasang ρ ' = ρ min = 0.0036

Luas tulangan As = ρ ' . bw . d = 2935 mm2

Jadi Tulangan Utama per meter 6 D 25

Tulangan Geser :

Vu per meter Vu = 79.4 kN

Faktor reduksi geser φ = 0.6

Jumlah kaki tul geser n = 2

Luas tul geser Av = 265.5 mm2

= 1/6 x sqrt(20.8) x 1,000.0 x 818 = 620.65 kN

0.5 Vc = 310.32 kN

= 893.15 kN

= 2483.21 kN

Vu/φ= 132.4 kN < 310.32 Tidak perlu tul. Geser K

Vs = Vu/φ- Vc = -488.27 kN

spasi tul geser s = 0 mm Tul. Geser tdk ada

Tulangan Geser Dipasang 0 dia 13 @ 0

(3) Penulangan bagian footing, toe

3.50 Bagian kritis footing terjadi pada irisan I - I :

1.40

L1 = 0.930

Wc x Hp x B = 24.0 x 0.90 x 9.0

= 194.40 kN/m

R1 = m x Pmax

= 5 x 51.72 = 258.60 ton

= 2586.00 kN

0.50 0.50

0.50

Gambar 16. Irisan pada Toe

Hp=0.90

1.5 1.5

1.5

PmaxPmin

d4 =

d1 =

I

I

R1

d4 =

I

I

q

Page 26

Page 13: PENULANGAN ABUTMEN

Momen total pada irisan I :

M = R1 x (L1-s1) - q . L1 2/2 = 2,586 x (0.93 - 0.50 ) -194.40 x 0.865/2 = 1027.9 kNm

Momen per meter pada irisan I :

M = M/B = 1,027.90 / 9.00 = 114 kNm

Mu = 1.5 x 114.21 = 171 kNm

Gaya geser total pada irisan I :

V = q L1 - R1 = 194.40 x 0.93 - 2,586.00 = -2405.2 kN

Gaya geser per meter pada irisan I :

V = V/B = 2405.21 / 9.00 = 267.2 kN

Vu = 1.5 x 267.25 = 400.9 kN

Data : Mutu beton f`c = 20.8 MPa

lebar penampang bw = 1000 mm

tinggi penampang h = 900 mm

cover cov = 70 mm

Dia. Tul. lentur utama D = 25 mm

Dia. Tul. pembagi dia = 13 mm

Teg. Leleh tul utama fy = 390 MPa

Teg. Leleh tul pembagi fyv = 390 MPa

tinggi penampang eff d = 900 - 70 - 25/2 = 818 mm

Tulangan Utama :

Mu per meter Mu = 171.3 kN.m

Faktor reduksi momen φ = 0.85

Jumlah tul utama n = 4

Luas tul utama As = n x (π x D^2)/4 = 1963 mm2

Cek momen nominal :

= 1,963.50 x 390.0 = 40.9 mm

0.9 x 20.8 x 1,000.0

= 0.85 x 1,963.50 x 390.0 x (817.50 - 40.91/2 )

= 518.80 kN.m > 171.3 kN.m OK

Cek persyaratan tul. Min - max :

Tul min ρmin = 1.4 / fy = 0.0036

Tul max ρmax = , β1 = 0.85

= 0.0175

Tul hasil analisis ρ = As /(bw x d) = 0.0024

ρ < ρmin : pasang tulangan minimum

dan ρ < ρmax : O.K.

wc

ys

b`ffA

a××φ

×=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⋅⋅⋅φ=2adfAM ysu

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+⋅β⋅

⋅yy

c1f600

600f

`f85.075.0

Page 27

Page 14: PENULANGAN ABUTMEN

Tul terpasang ρ ' = 4/3 ρ = 0.0032

Luas tulangan As = ρ ' . bw . d = 2618 mm2

Jadi Tulangan Utama per meter 6 D 25

Tulangan Geser :

Vu per meter Vu = 400.9 kN

Faktor reduksi geser φ = 0.6

Jumlah kaki tul geser n = 3

Luas tul geser Av = 398.2 mm2

= 1/6 x sqrt(20.8) x 1,000.0 x 818 = 620.65 kN

0.5 Vc = 310.32 kN

= 893.15 kN

= 2483.21 kN

Vu/φ= 668.1 kN < 893.15 Tul. Geser Minimum K

Vs = Vu/φ- Vc = 47.48 kN

spasi tul geser s = 0 mm Tul. Geser tdk ada

Tulangan Geser Dipasang 0 dia 13 @ 0

(4) Penulangan bagian wingwall

Data : Mutu beton f`c = 20.8 MPa

cover cov = 70.0 mm

Dia. tulangan utama D = 16.0 mm

Dia. tulangan geser dia = 13.0 mm

Teg. Leleh tul utama fy = 390 MPa

Teg. Leleh tul geser fyv = 390 MPa

Dimensi wingwall

lebar penampang bw = 1000 mm = 3.28 ft

tinggi penampang H = 3500 mm = 11.48 ft Gambar 17. Wingwall

h = 3300 mm = 10.82 ft

lebar penampang L = 1875 mm = 6.15 ft

tebal penampang t = 300 mm = 0.98 ft

A

A

S

hH

L

Page 28

Page 15: PENULANGAN ABUTMEN

b. hidup surcharge S = 1188 mm = 3.90 ft

tek. tanah aktif Ka = 0.406

b.jenis tanah timbun γ1 = 1.870 t/m3 = 0.117 kcf

equiv.fluid earth press. w = 0.759 t/m3 = 0.047 kcf

MA - A = 0.05 x 37.79 / 24 x [ 3 x117.1 + (11.48 + 4 x 3.90 ) x (11.48 + 2 x 10.82= 98.27 k.ft

= 133.2 kN.m

VA - A = 0.05 x 6.15 / 6 x [ 131.7 + (10.82 + 11.48 ) x (10.82 + 3 x 3.90)] = 32.49 kips

= 144.5 kN

tinggi penampang eff d = 300 - 70.0 - 13.0 - 16.0/2 = 209 mm

Tulangan Utama :

Mu per meter Mu = 1.5 MA - A / H = 57.10 kN.m

Faktor reduksi momen φ = 0.85

Jumlah tul utama n = 5

Luas tul utama As = n x (π x D^2)/4 = 1005 mm2

Cek momen nominal :

= 1,005.31 x 390.0 = 20.94 mm

0.9 x 20.8 x 1,000.0

= 0.85 x 1,005.31 x 390.0 x (209.00 - 20.94/2 )

= 66.16 kN.m > 57.1 kN.m OK

Cek persyaratan tul. Min - max :

Tul min ρmin = 1.4 / fy = 0.0036

Tul max ρmax = , β1 = 0.85

= 0.0175

Tul hasil analisis ρ = As /(bw x d) = 0.0048

ρ > ρmin : O.K.

dan ρ < ρmax : O.K.

Tul terpasang ρ ' = ρ = 0.0048

Luas tulangan As = ρ ' . bw . d = 1005 mm2

Jadi Tulangan Utama per meter 5 D 16

wc

ys

b`ffA

a××φ

×=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⋅⋅⋅φ=2adfAM ysu

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+⋅β⋅

⋅yy

c1f600

600f

`f85.075.0

Page 29

Page 16: PENULANGAN ABUTMEN

Tulangan Geser :

Vu per meter Vu = 1.5 VA - A / H = 61.94 kN

Faktor reduksi geser φ = 0.6

Jumlah kaki tul geser n = 2

Luas tul geser Av = 265.5 mm2

= 1/6 x sqrt(20.8) x 1,000.0 x 209 = 158.67 kN

0.5 Vc = 79.34 kN

= 228.34 kN

= 635 kN

Vu/φ= 103.2 kN < 228.34 Tul. Geser Minimum K

Vs = Vu/φ- Vc = -55 kN

spasi tul geser s = 0 mm Tul. Geser tdk ada

Tulangan Geser Dipasang 0 dia 13 @ 0

(5) Penulangan bagian backwall

Data : Mutu beton f`c = 20.8 MPa

cover cov = 70 mm

Dia. tulangan utama D = 16 mm

Dia. tulangan geser dia = 13 mm

Teg. Leleh tul utama fy = 390 Mpa

Teg. Leleh tul geser fyv = 390 MPa

Dimensi backwall

lebar penampang B = 8.40 m Gambar 18. Backwall

tinggi penampang H = 2.05 m

tebal penampang t = 0.50 m bw = 1.00 m

Gaya-gaya yang diterima backwall

= 0.5 x 1.870 x 2.050^2 x 0.406 = 1.595 t / m

= 0.5 x 1.870 x 2.05^2 x (1 - 0.0) x 0.517 = 2.031 t / m

H

t

PA

Pq PAE

Sbackwall

I

Page 30

Page 17: PENULANGAN ABUTMEN

Kedua tekanan aktif ini dapat dijadikan sebagai tekanan tanah aktif ekivalen tunggal dengan menggunakan thrust factor

F`T :

= 1.595 x 2.05/3 + [(2.031 - 1.595) x 0.6 x 2.05] = 1.63 = 1.492

1.595 x 2.05/3 1.09

Tekanan aktif ekivalen adalah :

PAE = F`T x PA = 1.492 x 1.595 = 2.379 ton/m

Beban surcharge q = 0.60 ton/m2

Tekanan tanah aktif akibat q Pq = q . H . KA

= 0.60 x 2.050 x 0.406 = 0.499 t / m

Momen terhadap irisan I - I

MI-I = PAE x H/3 + Pq x H/2

= 2.379 x 2.050/3 + 0.499 x 1.025 = 2.137 t m / m

= 20.96 kN / m

Geser terhadap irisan I - I

VI-I = PA + Pq + PAE

= 1.595 + 0.499 + 2.031 = 4.125 t / m

= 40.45 kN / m

tinggi penampang eff d = 500 - 70.0 - 13.0 - 16.0/2 = 409 mm

Tulangan Utama :

Mu per meter Mu = 1.5 MI - I = 31.43 kN.m

Faktor reduksi momen φ = 0.85

Jumlah tul utama n = 2

Luas tul utama As = n x (π x D^2)/4 = 402 mm2

Cek momen nominal :

= 402.12 x 390.0 = 8.38 mm

0.9 x 20.8 x 1,000

= 0.85 x 402.12 x 390.0 x (409.00 - 8.38/2 )

= 53.96 kN.m > 31.4 kN.m OK

wc

ys

b`ffA

a××φ

×=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⋅⋅⋅φ=2adfAM ysu

Page 31

Page 18: PENULANGAN ABUTMEN

Cek persyaratan tul. Min - max :

Tul min ρmin = 1.4 / fy = 0.0036

Tul max ρmax = , β1 = 0.85

= 0.0175

Tul hasil analisis ρ = As /(bw x d) = 0.0010

ρ < ρmin : pasang tulangan minimum

dan ρ < ρmax : O.K.

Tul terpasang ρ ' = 4/3 ρ = 0.0013

Luas tulangan As = ρ ' . bw . d = 536 mm2

Jadi Tulangan Utama per meter 3 D 16

Tulangan Geser :

Vu per meter Vu = 1.5 VI - I = 60.67 kN

Faktor reduksi geser φ = 0.6

Jumlah kaki tul geser n = 2

Luas tul geser Av = 676.3 mm2

= 1/6 x sqrt(20.8) x 1,000 x 409 = 310.5 kN

0.5 Vc = 155.3 kN

= 446.8 kN

= 1242 kN

Vu/φ= 101.1 kN < 155.26 Tidak perlu tul. Geser K

Vs = Vu/φ- Vc = -209 kN

spasi tul geser s = 0 mm Tul. Geser Tdk ada

Tulangan Geser Dipasang 0 D 21 @ 0

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+⋅β⋅

⋅yy

c1f600

600f

`f85.075.0

Page 32