BAB I

PENDAHULUAN

Untuk meningkatkan pembangunan nasional, pemerintah dewasa ini terus

menggalakkan pembangunan yang mencakup disegala bidang, terutama

pembangunan dalam pembangunan perhubungan. Untuk menghubungkan daerah

kota dengan daerah terpencil lainnya segala membutuhkan pembangunan

prasarana dan sarana perhubungan yang meliputi pembangunan jalan dan

jembatan. Tujuan pembangunan ini dilakukan untuk dapat terwujud jalinan

hubungan yang erat dan komunikasi yang baik, sehingga dapat meningkatkan

perekonomian yang dan taraf hidup masyarakat adil dan makmur berdasarkan

pancasila dan Undang-Undang Dasar 1945.

Khususnya di propinsi Nanggroe Aceh Darussalam, pembangunan dalam

bidang perhubungan semakin berkembang, ini menunjukkan bahwa angka

pertambahan pembangunan semakin meningkat. Salah satunya pembangunan

jembatan pante karya.

Konstruksi jembatan tersebut mempunyai panjang bentangan 32 m dan

lebar lantai kendaraan 12 m dengan lebar trotoar kiri dan kanan 2 x 1,7 m.

Menurut peraturan Bina Marga jembatan krueng bereugang ini digolongkan kelas

II dengan pembebanan 70 %.

BAB II

DASAR TEORI

Pondasi adalah bagian dari suatu bangunan yang berfungsi meneruskan

beban bangunan tersebut ke tanah dimana bangunan didirikan.

Pondasi sumuran biasanya digunakan apabila lapisan tanah keras berada

pada kedalaman 2-7 meter. Menurut buku karangan Tarzaghi dan RB.Peck,tahun

1991,dengan judul mekanika tanah dalam Praktek, Rekayasa,jilid II,dijelaskan

bahwa pondasi sumuran lebih besar dari 5 (DF/B > 5). Berdasarkan penjelasan

tersebut, maka untuk memindahkan beban-beban yang berkerja pada jembatan

pante karya Ke atas lapisan tanah keras dipakai pondasi sumuran.

Untuk mencapai sasaran dalam perencanaan pondasi sumuran, pada bab

ini akan dikemukakan beberapa teori dan penggunaan rumus dari beberapa

referensi yang berhubugan dengan perecanaan pondasi sumuran.

2.1 Pembebanan

Beban-beban yang berkerja pada pondasi merupakan beban-beban yang

diteruskan dari bangunan di atasnya. Beban-beban tersebut terdiri dari beban

primer, beban sekunder, beban khusus dan kombinasi pembebanan. Beban-beban

tersebut dihitung berdasarkan pedoman perencanaan pembebanan jembatan jalan

raya ( PPPJR) 1987.

2.1.1 Beban Primer

Beban primer merupakan beban utama dalam perencanaan kontruksi

jembatan. Beban-beban primer terdiri dari beban mati, beban hidup dan beban

kejut. Beban mati adalah semua beban yang berasal dari beban sendiri jembatan

yang terdiri dari berat bangunan bawah. Berat bangunan atas terdiri dari beban

gelagar, berat lantai kendaraan, berat lapisan aspal dan diafragma serta berat

sandara, berat plat injak, berat tembok pengarah, berat aspal diatas plat injak dan

beban pipa pembuang. Dan pada konstruksi bangunan bawah, beban-beban yang

diperhitungkan adalah berat abutment dan berat tanah di atas abutment.

Beban hidup adalah semua beban yang berasal dari kendaraan-kendaraan yang

bergera/lalu lintas atau penjalan kaki yang diangaap berkerja diatas konstruksi.

Beban hidup terdiri dari beban T dan D dan beban T merupakan beban terpusat

dari lantai kerja yang dihitung berdasarkan beban kendaraan truk roda ganda (dual

wheel load) sebesar 10 ton. Sedangkan beban D merupakan beban yang bekerja

pada jalur lalu lintas yang terdiri dari beban garis ( P ) dan beban terbagi rata ( q )

Beban terbagi rata yang berkerja pada bentang jembatan yang kurang dari 30

meter di tetapkan sebesar :

q = 2,2 t/m…………………………………………………………………….(2.1)

Dimana :

q = beban terbagi rata (t/m)

Perhitungan penggunaan beban D digunakan berdasarkan PPPJR(1987),

yaitu untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,5 meter,

beban D sepenuhnya (100 %) dibebankan pada jalur tersebut, sedangkan lebar

selebihnya dibebankan setengah (50 %) dari beban D.

Dan lebar jalur sama atau lebih kecil dari 5,5 m, beban D sepenuhnya

dibebankan pada seluruh lebar jembatan, beban hidup yang bekerja di atas trotoar

ditetapkan sebesar 500 kg/m2.

Untuk menghitung besarnya beban kejut yang timbul akibat dari pengaruh

getaran dan pengaruh dinamis lainnya, digunakan persamaan :

k = 1 +

…

………...(2.2)

Besar Beban Kejut adalah :

K = k x p ………………………………………………………………………(2.3)

Dimana :

K = Koefisien Kejut

L = Panjang Bentang (m)

P = Beban Garis (ton)

k = Beban Kejut (ton)

2.1.2 Beban Sekunder

Beban sekunder yang mempengaruhi konstruksi pondasi pada jembatan

yang diperhitungkan melewati beban akibat pengaruh tekanan angin, gaya traksi,

gaya rem dan gaya gempa bumi. Beban angin diperhitungkan sebesar 150 kg/m2

yang bekerja tegak lurus dengan sumbu jembatan. Dapat dihitung dengan

persamaan :

W = P x A …………..……………………………………………………(2.4)

Dimana :

W = Besarnya tekanan angin (kg)

P = Beban angin yang bekerja 150 kg/m2

A = Luas bidang yang terkena angin (m2)

Untuk gaya rem yang bekerja pada arah memanjang jembatan setinggi 1,8

m diatas permukaan lantai kendaraan sebesar 5% dari beban D.

Menurut PPPJR (1987), besarnya gaya gempa bumi dapat dihitung dengan

persamaan :

Gh = E x M……………………………………………………….(2.5)

Dimana :

Gh = Gaya akibat gempa bumi (ton)

E = Koefisien gempa

M = Beban mati dari konstruksi (ton)

Besarnya koefisien gempa tergantung dari jenis tanah dan daerah gempa.

2.1.3 Kombinasi Pembebanan

kombinasi pembebanan dihitung untuk menjaga kemungkinan-

kemungkinan timbulnya pengaruh beban yang ada konstruksi jembatan yang

bekerja pada konstruksi jembatan.

Tabel 2.1.1 Kombinasi Pembebanan :

Kombinasi PembebananTegangan yang digunakan

dalam % terhadap tegangan izin

Kom I M + H + Ta + T

Kom II M + Ta + Ah + Gg + A + Sr + Tm

Kom III Kom I + Rm + Gg + A + Sr + Tm + S

Kom IV M + Gh + Tag + Gg + Ahg + Tu

Kom V + Pi

Kom VI M + H + K + Ta + S + Tb

100 %

125 %

140 %

150 %

130 %

150 %

Sumber : PPPJR SKBI – 1.3.28.1987

Dimana :

A = Beban Mati

Ah = Gaya akibat aliran dan hanyutan

Ahg = Gaya akibat aliran dan hanyutan pada saat terjadi gempa

Gg = Gaya gesek pada tumpuan

(H+K) = Beban hidup dengan beban kejut

M = Beban mati

PI = Gaya-gaya pada waktu pelaksanaan

Rm = Gaya rem

S = Gaya sentrilpugal

Sr = Gaya akibat susut dan rangkak

Tag = Gaya tekan tanah akibat gempa

Tb = Gaya tumbuk

Tu = Gaya angkat

Ta = Gaya akibat tekanan tanah

Tm = Gaya akibat tekanan suhu

2.2 Analisa Konstruksi Pondasi

Penganalisaan pondasi ini didasari dari bentuk dan ukuran yang telah

dihitung oleh konsultan perencana. Analisa yang dilakukan meliputi analisa

tekanan tanah pada dinding pondasi dan analisa penulangan, baik tulangan

melingkar maupun tulangan vertikal.

2.2.1 Analisa tekanan tanah pada dinding pondasi

Dalam merencanakan pondasi, sering didasarkan atas keadaan yang

meyakinkan tidak terjadinya keruntuhan atau penurunan total. Dalam menghitung

tekanan tanah tersebut diperlukan data berat jenis tanah ( ), nilai kohesi tanah (C)

Dan sudut geser dalam ( ). Jika kita tidak memperoleh data tanah dari

laboratorium, maka dapat memperolehnya dari data CPT. Unutk mengetahui berat

jenis tanah yang berasal dari data CPT dapat dihitung dengan menginterpolasikan

harga N dari tabel penafsiran hasil penyelidikan tanah. Menurut Rankine

(Hary. C. H, 1994), koefisien tekanan tanah pasif diperoleh dengan persamaan :

…………………….……………………………………

(2.6)

…………………….……………………………………

(2.7)

Untuk tekanan tanah aktif pada dasar dinding dapat digunakan persamaan :

Pad = x H x Ka …………….……………………………………(2.8)

Maka besarnya tekanan tanah aktif adalah :

Pa = ½ H2 x x Ka ………..……………………………………..(2.9)

Pada beban terbagi rata besarnya tekanan tanah aktif dinyatakan dalam persamaan

berikut ini :

Pa’ = q x Ka x H …………………………………………………(2.10)

Dimana :

Ka = Koefisien tanah aktif

Kp = Koefisien tanah pasir

= Sudut geser dalam

Pad = Tekanan tanah aktif pada dinding pondasi (t/m2)

Pa = Tekanan tanah aktif total (t/m2)

Pa’ = Tekanan tanah aktif total (t/m)

H = Kedalaman pondasi (m)

= Jenis tanah (t/m3)

q = Beban terbagi rata (t/m)

Dan untuk menghitung besarnya tekanan tanah pasir total digunakan

persamaan :

Pp = ½ H2 x x Kp …………………………………………….(2.1.1)

Pada beban terbagi rata persamaan yang digunakan untuk tekanan tanah

pasif adalah :

Pp’ = q x Kp x H …………….…………………………………..(2.1.2)

Dimana :

Pp = Tekanan tanah pasif total (t/m)

Pp’ = Tekanan tanah pasif akibat beban terbagi rata (t/m)

2.2.2 Analisa Penulangan

Analisa penulangan pondasi sumuran sangat penting dilakukan agar

kemampuan dan kekokohan penulangan yang direncanakan mampu menerima dan

menyalurkan beban-beban yang bekerja diatasnya dengan baik. Menurut Gideon

Kusumo (1994), penulangan sumuran dapat dilakukan dengan persamaan-

persamaan berikut ini :

……………………………………………………………………(2.13)

E02 = 1/30 x ht 2 (Jika 2, Diambil 2) …………………………………(2.14)

………………………………………………………………..

(2.15)

………………………………………………….

(2.16)

…………………………….…………………………………..

(2.17)

……………………………………………………………………....

(2.18)

.……………………………………………………………..

(2,19)

………………………………………………………...

(2.20)

………………………………………………………………..

(2.21)

Dimana :

Pu = Beban Rencana (ton)

Mu = Moment Rencana (t.m)

Fc = Mutu Beton (mpa)

e = Eksentrisitas (m)

= Faktor Reduksi Tulangan

Ast = Luas Tulangan Vertikal (cm2)

Ht = Diameter Pondasi

Ag = Luas Pondasi Sumuran (cm2)

Menurut Cha-Kia Wang (1994), unutk menjamin kekuatan tulangan

melingkar akan melebihi kekuatan selimut beton dan dengan mengambil kekuatan

selimut beton 90 % dari kekuatan inti beton atau 0,75 fc’, kama digunakan

persamaan :

Ps = ……………………………………………...…

(2.23)

Ps = ………………………………………………………………...(2.24)

Asp = As x x (Dc – db) ………………………………………………...(2.25)

Ac = ½ x x Dc2 x S ……………………………………………………(2.26)

Ag = ½ x x D2 …………………………………………………………(2.27)

Dimana :

Ps = Perbandingan antara Volume dari penulangan melingkar dengan volume

dari inti untuk panjang S.

Asp = Volume dari tulangan melingkar (cm3).

Ac = Volume dari inti untuk panjang S (cm2)

Ag = Luas pondasi sumuran (cm2)

Fc = Mutu beton (Mpa)

Fy = Mutu baja tulangan (Mpa)

db = Diameter tulangan melingkar (cm)

Dc = Diameter Inti (cm)

As = Luas tulangan inti (cm2)

S = Jarak antara tulangan melingkar (cm)

Menuru Margaret dan Gunawan (1990), untuk menentukan tebal dinding

sumuran dapat digunakan persamaan :

……...……………………………………..

…(2.28)

Dimana :

= Tegangan beton (Kg/cm2)

= Tegangan izin beton (kg/cm2)

t = Tebal dinding (cm)

n = Perbandingan elastisitas antara baja dengan beton

A = Luas penampang (cm2)

2.3 Analisa daya dukung pondasi

Daya dukung tanah adalah tekanan maksimum yang dapat dipikul oleh

tanah tanpa terjadinya kelongsoran atau penurunan. Kemampuan daya dukung

tanah dihitung berdasarkan daya dukung izin dan daya dukung terhadap kekuatan

bahan.

2.3.1 Daya Dukung Tanah Berdasarkan Data

Menurut Manyerhof (1986), kemampuan daya dukung izin suatu tanah

dihitung dengan mengunakan persamaan :

Tabel 2.3 Faktor Konfersi

FSatuan

SI (m) Fps (ft)

1

2

3

4

0,50

0,08

0,30

0,20

2,5

4,0

1,0

4,0

Sumber : Bowles, 1991 sifat-sifat fisis dan geoteknik tanah

2.3.2 Daya Dukung Tanah Terhadap Kekuatan Bahan

Daya dukung tanah yang dihitung berdasarkan kekuatan dari bahan yang

digunakan sebagai pembentuk pondasi. Menurut Sardjono (1990),besarnya daya

dukung tersebut dihitung dengan menggunakan persamaan:

= b x A .………..….………………………………………..(2.30)

Dimana:

=Daya dukung tanah (kg)

b =Tegangan izin bahan (kg/m )

A =Luas penampang pondasi (m)

Penampang pondasi dihitung dengan persamaan :

A = Fb x n Fe

Dan

Fb = x x (d12 – d2

2)

Dinama :

Fb = Luas penampang dinding pondasi (m2)

N = Koefisien perbandingan elastisitas

Fe = Luas penampang tulangan (m2)

d1 = Diameter luas pondasi (m)

d2 = Diameter dalam pondasi (m)

2.4 Analisa Stabilitas Konstruksi Pondasi

Stabilitas kontruksi adalah kemampuan konstruksi dalam menahan beban-

beban yanga bekerja diatasnya tanpa mengalami pergeseran guling dan

penurunan. Setiap perencanaan konstruksi harus memperhitungkan stabilitas

kontruksi terhadap beban yang bekerja agar kontruksi yang direncanakan aman

pada tahap pengamanan.

2.4.1 Stabilitas Terhadap Guling

Menurut Margaret dan Gunawan (1990), stabilitas konstruksi terhadap

guling dapat dihitung dengan persamaan :

………………………………………………………..

(2.33)

Mr = Gaya arah vertikal x lengan……………………………………….(2.34)

Mo =- Gaya arah horizontal x lengan …………………………………...(2.35)

Dimana :

Mr = Momen penahan (t.m)

Mo = Momen guling (t.m)

2.4.2 Stabilitas terhadap geser

Menurut Margaret dan Gunawan (1990), stabilitas konstruksi terhadap

geser dapat dihitung dengan persamaan :

…………………………………………………………....

(2.36)

Fr = R tg + (c x B) + Pp ………………………………………………...(2.37)

Dimana :

Pr = Tegangan geser (t)

PH = Tekanan memanjang (t.m)

R = Besargaya arah reaksi vertikal (t)

B = Lebar Abutment

= Sudut geser

c = Kohesif tanah

Pp = Tekanan tanah pasif

2.4.3 Tegangan kontak

Munurut Margaret dan Gunawan (1990), besarnya tegangan kontak dapat

dihitung dengan persamaan :

………………………………………………..

(2.3.8)

2.4.4 Penurunan Pondasi

Berdasarkan Ir. Saedjono HS, 1991, penurunan permukaan dapat dihitung

dengan persamaan :

…………………………………………………………….…

(2.39)

……………………………………………………………….….…

(2.40)

Dimana :

S = Penurunan (cm)

P1 = Tekanan tanah setelah ada bangunan (kg/cm2)

Po = Tekanan tanah sebelum ada bangunan (kg/cm2)

C = Indeks Of Compressibility

P = Nilai konus (kg/cm2)

Besarnya tekanan tanah setelah bangunan selesai dapat dihitung dengan

persamaan:

PI = Po + P ……………………………………………………………(2.41)

P = …………………………………….

(2.42)

q = ………………………………………………………………

(2.43)

Po =

…………………………………………..…(2.44)

BAB III

PERHITUNGAN

3.1. Beban Primer

Beban primer merupakan beban utama dalam perencanaan konstuksi

jembatan. Beban primer terdiri beban mati, beban hidup, beban kejut dan beban

akibat tekanan tanah.

3.1.1 Beban Mati

Untuk mempermudah perhitungan, maka beban mati pada konstuksi

dibagi beberapa bagian :

A. Beban Bangunan Atas

Beban bangunan atas terdiri yang dihitung terdiri dari :

1. Berat Plat Lantai Kendaraan

Dimensi dan pembagian pias pada plat lantai kendaraan dapat dilihat

gambar dibawah ini. Panjang plat lantai kendaraan 13,8 m dan lebar 4 m, tebal

lantai 0.20 m, Bj beton 2.4 t/m3, Bj aspal 2.2 t/m3.

Maka besarnya beban plat lantai adalah :

Bpl = P x L x Tebal lantai x Bj beton

= 13.8 m x 4 m x 0.20 m x 2,4 t/m3

= 26.496 t

Untuk beban plat lantai yang bekerja pada satu abutmen adalah :

Bpl = ½ x 24.496 t

= 25.79 t

2. Berat ASPAL

Pengaspalan diatas pias lantai setebal 0.05 m dengan kemiringan 2%

dengan lebar jalan 4 m dan berat volume aspal 2,2 t/m.

Maka beban Aspal untuk satu bentang adalah :

B As = P x L x T x BJ. Aspal

= 13.8 x 4 x 0.05 x 2,2 t/m3

= 6.072 t

B Aspal = ½ x B As

= ½ x 6.072 t

= 3.036 t

3. Beban Tiang Sandaran

Sandaran terbuat dari beton bertulang dengan berat jenis 2.4 t/m3. Terdapat

di dua sisi jembatan yaitu :

Beban Sandaran

Bts = P x L x T x Bj. Beton

= 0,16 x 0,1 x 1.10 x 2,4 t/m3

= 0,0422 t

Maka berat tiang sandaran adalah: Bts = Bts x 2 x 8 (jumlah tiang sandaran)

= 0.0422 t x 2 x 6= 0.704 t

4. Berat Pipa Sandaran

5.

Diameter pipa = 75 mm

Tebal pipa = 6 mm

Bentangan pipa = 13.8 m

Jumlah pipa = 4 buah

Maka berat pipa sandaran adalah :

Bps = ( 1/4 x π x d2 ) x bentangan pipa x jumlah pipa

= ( 1/4 x 3,14 x 0,0752) x 13.8 x 8

= 0.487 t

Maka beban pipa dan tiang sandaran adalah :

Bpst = Bts + Bps

= 0.704 t + 0.487 t

= 1.191 t

Untuk beban pipa dan tiang sandaran yang bekerja pada satu abotment adalah

Bpst = ½ x Bpst

= ½ x 1.191 t

= 0.595 t

6. Beban Plat Injak

Plat injak terbuat dari beton bertulang Bj beton 2.4 t/m3. Panjang 5.32,

lebar 1.50 m, tinggi 0.2 m. perhitungan dibagi menjadi beberapa pias :

Maka beban plat injak :

P1 = P x L x T x Bj Beton

= 1.75 m x 4 m x 0.2 m x 2.4 t/m3

= 3.36 t

P2 = P x L x T x Bj Beton

= 0.25 m x 4 m x 0.05 m x 2.4 t/m3

= 0.12 t

P3 = P x ½ alas x T x Bj Beton

= 4 m x ½ (0.05) m x 0.05 m x 2.4 t/m3

= 0.012 t

Maka beban total keseluruhan plat injak adalah :

Ptotal = P1 + P2 + P3

= 3.36 + 0.12 + 0.012

= 3.492 t

7. Beban Diafragma

Diafragma terbuat dari beton bertulang dengan Bj beton 2.4 t/m3 adalah :

Bdf = P x L x T x Bj beton x 5 buah

= 1.6 m x 0.3 m x 0.5 x 2.4 t/m3 x 5 buah

= 2.88 t

Beban untuk 1 abutment :

Bdf = ½ x 2.88 t

= 1.44 t

8. Berat Abutment

Dimensi dan pembagian pias pada abutment dapat dilihat gambar dibawah

ini. :

PIAS ABUTMENTNON SKALA

170

40

50

30

110

110

12

3

5

965

85

87.5 75 87.5

25 25 25

50

4 6

87

50

240

250

Rumus :

Pias = P x L x T x Bj Beton ………….......... ( 1 )

Pias = P x ½ a x T x Bj Beton ………………... ( 2 )

Ket :

- pada pias 1,2,3,5 dan 9 munggunakan rumus no pada persaman 1

- pada pias 3,6,7 dan 8 munggunaka rumus no pada persamaan 2

9. Beban Wing Wall

Berat Elestomerik

Dimensi dan pembagian pias elestomerik dapat dihitung :

Rumus :

W = P x L x T x Bj karet Ng x 3 buah

Berdasarkan perhitungan diatas, maka diperoleh berat jembatan mati adalah :

No Muatan – Muatan Beban ( Ton )

1 Plat lantai 25.79

2 Aspal 3.036

3 Tiang sandaran 0.704

4 Pipa sandaran 0.595

5 Plat injak 3.492

6 Diafragma 1.44

7 Abutment 66.240

8 elestomerik 0.012

9

Total 101.309

3.1.2. Beban Hidup

Menurut PPPJJR-1987, beban hidup yang bekerja pada jembatan kelas A

diperhitungkan sebesar 70 % dari total beban hidup pada jembatan, dibagi

dalam beberapa bagian sebagai berikut :

1. Beban T (beban terpusat lantai kendaraan) diambil 12 ton.

2. Beban D (beban jalur lalu lintas) sepenuhnya (100%) harus

dibebankan pada seluruh lebar jembatan.

1. Beban Garis ( P )

Menurut PPPJJR-1987, besar beban garis (P) diambil 12 ton

diperhitungkan sebesar 70 %. Maka beban P dapat dihitung

P = 12 t x 70 %

= 8,4 t

P =

=

= 12.218 t

2. Beban Terbagi Rata (q)

Menurut PPPJJR-1987, beban “q” untuk L ≤ 30 m adalah 2,2 t/m dan

besar beban “q” yang bekerja pada jembatan adalah :

q =

=

= 3.2 t/m

Maka besarnya beban untuk jalur lintas “D” adalah :

D = q x panjang bentang

= 3.2 t x 13.8 m

= 44.16 t

Beban “D” yang dilimpahkan pada satu abutment adalah :

Dabutment = ½ D

= ½ x 44.16 t

= 22.08 t

3. Beban Hidup pada Sandaran

Menurut PPPJJR-1987, beban yang bekerja pada sandaran sebesar 100

kg/m2. Maka beban yang bekerja pada trotoar dan sandaran adalah :

Bh sandaran = 0.1 t/m x panjang x 2 sisi

= 0,1 t/m x 13.8 m x 2

= 2,76 t

Maka besarnya beban hidup yang bekerja pada jembatan adalah :

No Muatan Beban (Ton)

1 Beban Garis 12.21

2 Beban terbagi Rata 22.08

3 Beban Pada Sandaran 2.79

Total 37.08

3.1.3. Beban Kejut ( K )

Menurut PPPJJR-1987, beban kejut (K) diperoleh dari hasil perkalian

beban garis (P) dengan koefisien kejut.

K =

=

= 1,313 t

Maka besarnya beban kejut adalah :

K = Koefisien kejut x P

= 1,313 x 12.21 t

= 16.031 t

3.1.4. Perhitungan Tekanan Tanah

Untuk mencari berat jenis tanah (γ), sudut geser (Ø), pada lapisan tanah

yang ditinjau dihitung berdasarkan harga konus (qc), pada kedalaman 3,80 m

diperoleh harga konus (qc) = 210 kg/m2 dan jenis tanah pasir padat, maka harga N

dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut :

qc = 210 kg/cmN = ¼ X 210 kg/cm

= 52,5 kg/cm Berat isi tanah asli :

50 52,5 51

10 γ 23

=

32,5 = 41 γ – 410

γ =

γ = 10,792 kg/cm2

γ = 1,07 t/m

Jadi, berat jenis tanah (γ) adalah 1,07 t/m3 (interpolasi)

Berdasarkan nilai N = 51 kg/cm2 ,maka diperoleh Sudut geser (Ø) sebesar

35o. Untuk tanah timbunan jenis tanah adalah pasir padat berat jenis (γ1),karena

diperoleh nilai qc sebesar 150 kg/cm2

qc = 150 kg/cmN = ¼ X 150 kg/cm

= 37,5 kg/cm

Berat isi tanah timbunan :

31 37,5 50

16 γ1 20

=

26 = 19 γ – 304

γ =

γ = 17,368 kg/cm2

γ = 1,74 t/m

Jadi, berat jenis tanah (γ1) adalah 1,7t/m3 (interpolasi)

Nilai untuk sudut geser (Ø) :

31 37,5 50

30 θ 40

=

6,5 = 19 θ – 570

θ = 17,368 kg/cm2

θ =

θ = 33,42

θ = 33

Jadi, sudut geser (Ø) adalah 33 o (interpolasi)

Dari perhitungan diatas diperoleh

berat jenis tanah (γ1) = 1,74 t/m3 (interpolasi)

berat jenis tanah (γ2) = 1,07 t/m3 (interpolasi)

sudut geser (Ø) = 35 o berdasarkan nilai N

sudut geser (Ø) = 33 o (interpolasi)

lebar abutment (l) = 6,72 m

tinggi abutment (h1) = 5,05 m

tinggi sumuran (h2) = 1,5 m

sumuran = 1,2 m x 1,2 m

a. koefisien tekanan tanah timbunan.

Ka1 = = = 0,295

Kp1 = = = 3,392

b. koefisien tekanan tanah asli.

Ka2 = = = 0,271

Kp2 = = = 3,690

Tekanan tanah pada abutment :

Pa1 = Ka1 x q x h1 x L

= 0,295 x 1 t/m3 x 5,05 m x 6,72 m

= 10,011 t

Pa2 = ½ x Ka1 x γ1 x (h12) x L

= ½ x 0,295 x 1,7 t/m3 x (5,05 m)2 x 6,72 m

= 42,973 t

Pa total = Pa1 + Pa2

= 10,011 t + 42,973 t

= 52,984 t

Besarnya momen akibat tekanan tanah adalah :

Mpa = Pa1 x Ya1 + Pa2 x Ya2

= 10,011 t x 2,525 + 42,973 t x 1,667 m

= 25,278 tm + 71,636 tm

= 96,914 tm

Tekanan tanah pada sumuran

Pa1 = ½ x Ka1 x γ1 x (h12) x L

= ½ x 0,295 x 1,7 t/m3 x (5,05 m)2 x 6,72 m

= 42,973 t

Pa2 = Ka1 x γ1 x h1 x h2 x S x 2

= 0,295 x 1,7 t/m3 x 5,05 m x 1,2 m x 2

= 6,078 t

Pa3 = ½ x (Ka2 x γ2 x h2 + γw x h2) x S x 2

= ½ x (0,271 x 1,07 t/m3 x 1,5 m + 1 t/m3 x 1,5 m) x 1,2 m x 2

= 2,322 t

Pa4 = (Ka1 x q x h1) x L + (Ka2 x q x h2)x S x 2

= (0,295 x 1t/m3 x 5,05 m) x 6,72 m + (0,271 x 1t/m3 x 1,5 m) x 1,2 m x 2

= 10,987 t

P total = Pa1 + Pa2 + Pa3 + Pa4

= 42,973 t + 6,078 t + 2,922 t + 10,987 t

= 62,960 t

Tekanan tanah pasif

Pp1 = ½ x (Kp x γ2 x γw x h2) x h2 x S x 2

= ½ x (3,690 x 2,3 t/m3 x 1 t/m3 x 1,5 m) x 1,5 m x 1,2 m x 2

= 22,915 t

Besarnya momen akibat tekanan tanah adalah :

Mpa = Pa1 x Ya1 + Pa2 x Ya2 + Pa3 x Ya3 + Pa3 x Ya3

= 42,973 t x 3,183 m + 6,078 t x 0,750 m + 2,922 t x 0,500 m + 10,987 t x

3,275 m

= 136,783 tm + 4,559 tm + 1,461 tm + 35,982 tm

= 178,785 tm

4.1.5. Tekanan Tanah Akibat Gempa

Dari perhitungan sebelumnya diperoleh tekanan tanah aktif pada abutment

sebesar 52,984 t, maka tekanan akibat gempa adalah :

Tag = Koefisien gempa x Pa total

= 0,14 x 52,984 t

= 7,418 t

4.2. Beban Sekunder

Beban sekunder yang diperhitungkan terdiri dari beban angin, beban traksi

dan rem, gaya akibat gempa bumi, gaya akibat tekanan tanah dan gaya gesek

akibat perletakan.

4.2.1. Beban Angin

Menurut PPPJJR-1987, besarnya beban angin diperhitungkan 150 kg/m2

dan bekerja tegak lurus sumbu memanjang jembatan.

WLantai = 1,8 m x 12 m x 0,150 t/m2 x 100 % = 3,240 t

WKendaraan = 2 m x 12 m x 0,150 t/m2 x 100 % = 3,600 t

WSandaran = 1 m x 12 m x 0,150 t/m2 x 50 % = 0,900 t

Wtotal = 7,740 t

Besarnya beban angin yang bekerja pada 1 abutment :

W = ½ x Wtotal

= ½ x 7,740 t

= 3,874 t

4.2.2. Beban Traksi dan Rem

Menurut PPPJJR-1987, besarnya beban rem diperhitungkan 5% dari beban

D tanpa menghitung koefisien kejut. Gaya rem dianggap bekerja horizontal arah

sumbu jembatan dengan titik tangkap 1,8 m dari atas permukaan lantai.

Rm = 5 % x D

= 5 % x 63,273 t

= 3,164 t

Besarnya beban rem untuk 1 abutment adalah :

Rabutment = ½ x Rm

= ½ x 3,164 t

= 1,582 t

4.2.3. Beban Gempa

Berdasarkan daerah gempa di Indonesia, konstruksi ini terletak pada lokasi

gempa daerah II, sedngkan keadaan tanah atau pondasi untuk jembatan yang

didirikan diatas pondasi, selain pondasi langsung.

Gh = E x M

= 0,14 x 268,938 t

= 37,651 t

4.2.4. Beban Gesek

Gaya gesek terjadi pada bangunan atas jembatan koefisien beban gesek

antara karet dengan beton, menurut PPPJJR-1987 berkisar antara 0,15 – 0,18.

pada perencanaan koefisien beban gesek diambil sebesar 0,16.

Gg = Koefisien gesek x P bangunan atas

= 0,16 x 45,947 t

= 7,352 t

4.2.5. Perhitungan Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan pada jembatan dihitung dengan berpedoman pada

PPPJJR-1987, dengan beban yang bekerja sebagai berikut :

Beban mati (M) = 268,938 t

Beban Hidup (H) = 42,837 t

Beban Kejut (K) = 20,200 t

Beban Tekanan Tanah (Ta) = 52,984 t

Beban Angin (A) = 1,582 t

Beban Rem (Rm) = 3,422 t

Beban Gempa (Gh) = 37,651 t

Beban Tekanan Tanah Gempa (Tag) = 7,418 t

Beban Gesek (Gg) = 7,352 t

Kombinasi I = M + H +K + Ta + Tu x 100 %

= 268,938 t + 42,937 t + 20,200 t + 52,984 t + 0 x 100 %

= 385,059 t

Kombinasi II = M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm x 125 %

= 268,938 t + 52,984 t + 0 + 7,352 t + 1,582 t + 0 + 0 x 125 %

= 413,570 t

Kombinasi III = Kombinasi I + Rm + Gg + A + SR + Tm + S x 140 %

= 385,059 t + 3,422 + 7,352 t + 1,582 + 0 + 0 + 0 x 140 %

= 556,381 ton

Kombinasi IV = M + Gh + Tag + Gg + AHg + Tu x 150 %

= 268,938 t + 37,651 t + 7,418 t + 7,352 t + 0 + 0 x 150 %

= 482,039 t

Kombinasi V = M + PI x 130 %

= 268,938 + 0 x 130 %

= 349,619 t

Kombinasi VI = M + H + K + Ta + S + Tb

= 268,938 t + 42,837 t + 20,200 t + 52,984 t + 0 + 0 x 150 %

= 577,439 t

Dari keenam perhitungan kombinasi diatas diambil yang terbesar untuk

beban pada perencanaan pondasi, yaitu kombinasi VI sebesar 557,439 t

4.3. Perhitungan Momen

Momen yang bekerja pada jembatan terjadi dalam 2 arah, yaitu momen

dalam arah melintang jembatan (tegak lurus sumbu Y) dan momen dalam arah

memanjang (tegak lurus sumbu X).

4.3.1. Momen Melintang (My)

1. Momen Akibat Gaya Angin (MA)

Bagian jembatan yang ditinjau untuk menentukan momen akibat gaya

angin adalah lantai gelagar, kendaraan dan sandaran. Panjang lengan momen

dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Dari perhitungan diatas diperoleh momen akibat angin sebesar 172,035 tm

2. Momen Akibat Gaya Gempa (Mgh)

Bagian jembatan yang ditinjau untuk menentukan momen akibat gaya

gempa adalah abutment, gelagar, aspal dan sandaran.

Untuk menenetukan lengan pada abutment, maka harus ditentukan

abutment lengan – lengan tiap pias abutment. Panjang lengan pias pada dapat

dilihat pada gambar dibawah ini.

Xo = = 1,317 m

Yo = = 1,953 m

Me 1 = 92,610 t x 0,068 m

= 6,298 tm

Dari perhitungan diatas didapat lengan momen abutment 1,953m.

sedangkan lengan lainnya yang ditinjau dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

3. Momen Pada Sandaran (Ms)

Sandaran diperhitungkan dapat menahan menahan beban horizontal

sebesar 100 kg, yang bekerja pada ketinggian 100 cm diatas lantai kendaraan.

Psandaran = ½ (0,1 t x 12,8 m x 2)

= 1,280 tm

Maka besarnya beban melintang adalah :

My = MA + Mgh + Ms

= 172,035 tm + 49,138 tm + 1,280 tm

= 222,471tm

4.3.2. Momen Memanjang (Mx)

1. Momen Akibat Gaya Gempa

Dari perhitungan momen melintang diperoleh momen akibat gempa

sebesar 49,138 tm.

2. Gaya Rem dan Traksi

Beban akibat gaya rem dan traksi sebesar 1,582 t yang bekerja horizontal

pada ketinggian 1,8 m diatas permukaan lantai kendaraan.

Mrm = 1,582 t x (1,800 m + 5,075 m)

= 10,876 tm

3. Momen Akibat Tanah (MTa)

Dari perhitungan tekanan tanah diperoleh momen akibat tekanan pada

abutment sebesar 57,520 t. Untuk lengan momen dapat dilihat pada gambar

dibawah ini.

Xo = = 1,345 m

Yo = = 2,316 m

Me 2 = 57,520 t x 0,096 m

= 5,521 tm

MTa = 57,520 t x 2,316 m

= 133,216 tm

Maka besarnya momen memanjang adalah :

Mx = MGh + Mrm + MTa – Me1 - Me2

= 49,138 tm + 10,876 tm + 133,216 tm - 6,298 tm - 5,521 tm

= 181,411 tm

4.4. Perhitungan Daya Dukung

Diketahui data :

Sisi dalam sumuran = 1,20 m

Sisi luar sumuran = 1,00 m

Tinggi sumuran (H) = 1,50 m

Tebal dinding sumuran = 0,10 m

γ beton betulang = 2,50 t/m 3

γ beton isian cyclop = 2,20 t/m 3

Dengan menggunakan kemampuan daya dukung tanah akibat pembebanan

dihitung sebagai berikut :

qa =

Konstanta yang dipakai (F3) adalah dalam satuan SI.

Qc = 210 kg/m2

F3 = 30 cm

B = 120 cm

qa =

= 6,732 kg/cm2

= 60,732 kg/m2

Dalam perencanaan digunakan 2 buah sumuran dengan sisi 1,2 m x 1,2 m,

luas sumuran adalah :

Ap = Sisi x Sisi x 2 Sumuran

= 1,2 m x 1,2 m x 2

= 2,880 m2

Maka daya dukung 2 buah sumuran adalah :

Pa = qa x Ap

= 68,750 kg/m2 x 2,880 m2

= 198,000 t

= 0,198 t

Daya dukung tanah yang dihitung dengan menggunakan metoda Terzhagi,

c, deck.

qu = 1,3 x C x Nc + Po x Nq + 0,3 x γ x B x Nγ

dan Po = γ x Df

= 1,7 t/m3 x 1,5 m

= 2,550 t/m2

Dari hasil di atas didapat harga

Ø = 35 o, Nc = 57,8, Nq = 41,4, Nγ = 42,4

qu = (1,3 x C x Nc) +( Po x Nq) + (0,3 x γ x B x Nγ)

= (1,3 x 9,4 x 57,8) + (2,550t/m2 x 41,4) + (0,3x1,7t/m3 x 1,2mx 42,4)

= 706,316 + 105,570 t/m2 + 25,949 t/m2

= 837,835 t/m2

qa

qa

qa = 279,278 t/m2

Besarnya daya dukung tanah pada dinding sumuran adalah :

Pa = qa x Ap

= 279,278 t/m2 x 2,880 m2

= 804,322 t

Berat Dinding sumuran

Diketahui :

berat jenis beton (γb) = 2,5 t/m3

berat jenis beton cyclop (γc) = 2,2 t/m3

tinggi sumuran (h) = 1,5 m

luar sumuran = 1,2 m x 1,2 m

dalam sumuran = 1 m x 1 m

Wdsumuran = 2 x ((As1 ) – (As2)) x h x γb

= 2 x ((1,2 m x 1,2 m ) – (1 m x 1 m)) x 1,5 m x 2,5 t/m3

= 2 x ((1,440 m2 ) – (1m2)) x 1,5 m x 2,5 t/m3

= 2 x 0,440 m2 x 1,5 m x 2,5 t/m3

= 0,825 t

Wisumuran = 2 x As2 x h x γc

= 2 x (1 m x 1 m) x 1,5 m x 2,2 t/m3

= 6,600 t

Beban yang diterima sebesar :

Beban Mati (M) = 268,938 t

Beban Hidup (H) = 42,837 t

Beban Kejut (K) = 20,200 t

Berat Dinding Sumuran (Wd) = 0,825 t

Berat Isi Sumuran (Wi) = 6,600 t

Total = 339,400 t

Berdasakan perhitungan diatas tanah pondasi mampu mendukung berat

daripada jembatan. Daya dukung tanah lebih besar dari beban yang bekerja pada

konstruksi.

Pa > Pk

804,322 t > 339,400 t………………( Aman )

4.4.1. Daya Dukung Berdasarkan kekuatan Bahan

Daya dukung pada sumuran berdasarkan kekuatan bahan dihitung dengan

menggunakan persamaan, yaitu :

P = 0,8 (0,85 . fc (Ag – Ast) + Ast . fy)

Ag = 120 cm x 120 cm

= 14400 cm2

Ast = 16ø10 mm

= 12,56 cm2

ρg =

=

= 0,01

= 1 % memenuhi syarat (1 % < ρg < 8 %)

P = 0,8 (0,85 . fc (Ag – Ast) + Ast . fy)

= 0,8.0,65(0,85.225 kg/cm2(14400 cm2–12,566 cm2)+ 12,566 cm2.2400 kg/cm2)

= 2781755,153 kg

= 2781,755 t

P > Pk

2781,755 t > 339,400 t ……………( Aman )

4.4.2. Perhitungan Stabilitas Terhadap Konstruksi

Stabilitas konstruksi dihitung berdasarkan kestabilan guling dan geser.

Untuk lengan momen yang ditinjau dapat dilihat gambar dibawah ini.

Σ Momen penahan = 500,583 tm

P tot Vertikal (R) = 488,705 t

4.4.3. Stabilitas Abutment Terhadap guling

Stabilitas guling dapat dihitung dengan persamaan.

Fkguling = > 1,5

Diketahui gaya-gaya untuk Σ momen guling diambil berdasarkan

kombinasi pembebanan daerah memanjang jembatan, yaitu:

Σ Momen guling = MGh + MRm + MTa

= 37,651 t + 3,422 t + 52,984 t

= 94,054 t

Σ Momen penahan = 500,583 tm

Maka :

Fkguling = > 1,5

= 5,322 > 1,5 ………………...( Aman )

4.4.4. Stabilitas Terhadap Geser

Stabilitas terhadap geser dapat dihitung dengan persamaan :

Fk geser = > 1,5

Diketahui:

R = 488,705 t

γ tanah = 2,3 t/m3

C = 9,4

ø = 35o

Kp = 0,271

h abutment = 5,05 m

Tekanan Tanah (Ta) = 52,984 t

Beban Rem (Rm) = 3,422 t

Beban Gempa (Gh) = 37,651 t

Fk geser = > 1,5

= 1,873 > 1,5 ………………. ( Aman )

Pp = 2 c + ½ x γ x h2 x Kp

= 2 x 9,4 + ½ x 2,3 t/m3 x (5,05 m) 2 x 0,271

= 17,734 t

Fr = R tan ø + 0,67 x C x B + Pp

= 488,705 t x tan 35o + 0,67 x 9,4 x 6,72 + 17,734 t

= 291,612 t

Ph = Rm + Gh + Ta + Gg

= 3,154 t + 37,651 t + 52,984 t + 7,352 t

= 101,141 t

Maka faktor keamanan terhadap geser adalah :

Fk = >1,5

= > 1,5

= 2,883 > 1,5………………….(Aman)

4.4.5. Tegangan Kontak Pada Pondasi Sumuran

Tegangan kontak terjadi didasar sumuran, tegangan kotak dapat dihitung

dengan data – data sepagai berikut :

Pa = 804,322 t

As = 1,2 m x 1,2 m x 2

= 2,880 m2

Mx = 181,411 tm

ex = = = 0,226m

Maka :

= x

= x

= 279,278t/m2 x (1 ± 0,678)

Sehingga

qmaks = 279,278 t/m2 x 1,678

= 468,628 t/m2

Maka untuk 2 buah sumuran

= ½ x 468,628 t/m2 /2

= 234,314 t/m2

Qmaks < qa

234,314 t/m2 < 279,278 t/m2

Dan

qmin = 279,278 t/m2 x 0,322

= 89,928 t/m2

Maka untuk 2 buah sumuran :

= ½ x 89,928 t/m2 /2

= 44,964 t/m2

= 4,496 kg/cm2 > 0

Dari perhitungan diatas diperoleh tegangan kontak yang sejenis sehingga pondasi

aman.

4.5. Penurunan

Stabilitas konstruksi terhadap penurunan dapat dihitung dengan persamaan.

h = L

q = L

Diketahui data sebagai berikut :

P = ½ x 8,68 t/m2

= 4,34 ton

gc = 150 kg/cm2

D = 3,5 m

Es = 6 x 1500 t/m2

g =

=

= 0,451 t/m2

h = L

= 3,5

= 0,000175 < 2’’ ( 5,08 cm )

= 7,8 x 10 -3 < 2‘’ ( 5,08 cm )

Diketahui data-data sebagai berikut :

P = ½ x R

= ½ x 488,705 t

= 244,353 t

S = 1,2 m = 120 cm

Es = 2 x qc

= 2 x 196 kg/cm2

= 392 kg/cm2

q = = 84,845 t/m

= 8,485 kg/cm2

Maka H = 150 cm x

= 3,247 cm < 2 inchi (5,08 cm)…………..( Aman )

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan pada bab III maka diambil

beberapa kesimpulan antara lain :

4.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari hasil perhitungan

perencanaan Pondasi Sumuran tersebut antara lain adalah :

1. Sumuran yang direncanakan dengan mutu beton fc’ = 22,5 Mpa dan mutu

baja fy = 240 Mpa.

2. Berat untuk perencanaaan dipakai kombinasi VI sebesar 557,439 t ton

3. Kestabilan konstruksi terhadap pergulingan, pergeseran, tegangan kontak

dan penurunan.

4. Tulangan dengan arah vertikal 10 10 dan tulangan melingkar 10 mm.

4.2 Saran-saran

Sebaiknya dalam perencanaan pondasi sumuran hendaknya diperoleh data

yang lengkap dan akurat, sehingga mempermudah bagi perencana dalam

perhitungan.

1. 1. Menghitung kapasitas daya dukung pondasi sumuran

Membandingkan hasil perhitungan daya dukung pondasi sumuran antara

lain:

Dari data sondir dengan Metode Aoki dan De Alencer42

Dari data SPT dengan Metode Meyerhorf

Dalam menghitung daya dukung pondasi sumuran berdasarkan data hasil

pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Aoki dan

De

Alencar.

Sedangkan dalam menghitung daya dukung pondasi sumuran berdasarkan

data

SPT dapat dilakukan dengan menggunakan metode Meyerhorf.