43

BAB III

METODE PERENCANAAN

3.1 Waktu Pelaksanaan

Waktu pelaksanaan pekerjaan proyek penggantian Jembatan Sokong A Cs,

Kecamatan Tanjung, Kabupaten Lombok Utara, Provinsi Nusa Tenggara Barat dari

pekerjaan persiapan, pekerjaan tanah dan pondasi, pekerjaan struktur sampai

finishing hingga total pekerjaan keseluruhan diperkirakan 280 hari.

3.2 Lokasi Perencanaan

Tempat pelaksanaan Praktek Kerja Nyata di Tanjung Kab. Lombok Utara,

NTB. Lokasi proyek dapat dilihat pada Gambar 3.1 dibawah ini.

Gambar 3.1 Lokasi Proyek Penggantian Jembatan Sokong – A, Kota Tanjung, Lombok Utara,

NTB.

Sumber: Google Earth

3.3 Data Perencanaan

Perencanaan pilar dan abutment pada proyek jembatan sokong-A Cs.

3.3.1 Data Umum Proyek

a) Nama Proyek : Penggantian Jembatan Sokong-A Cs

b) Lokasi Proyek : Kecamatan Tanjung Kabupaten Lombok

Utara Provinsi Nusa Tenggara Barat

c) Pemilik Proyek : Kementrian Pekerjaan Umum dan

44

Perumahan Rakyat Satuan Kerja Pelaksanaan Jalan

Nasional Wilayah I, Provinsi Nusa Tenggara Barat.

d) Konsultan Proyek : PT. Parama Karya Mandiri Kso

PT. Daksinapati Karsa Konsultindo

PT. Krida Pratama Adhicipta

3.3.2 Data Teknis Jembatan

Berikut ini merupakan data teknis jembatan Sokong Kecamatan Tanjung

sebagai berikut:

Tipe Jembatan : Jembatan untuk semua kendaraan

Nama Jembatan : Jembatan Sokong

Kelas Jembatan : Kelas A

Jumlah Lalu Lintas : 2 jalur

Jenis Konstruksi Utama : Beton Bertulang

Panjang Jembatan Total : 30,00 m x 2 bentang = 60,00 meter

Lebar Lantai Kendaraan : 7,00 meter

Lebar Trotoar : 1,00 meter x 2 sisi = 2,00 meter

Gambar 3.2 Tampak Samping Jembatan

3.4 Prosedur Perencanaan

Prosedur perencanaan disajikan dalam bentuk diagram alir yang tersaji pada

Gambar 3.3.

45

3.4.1 Studi Literatur

Studi literatur ini bertujuan untuuk mengumpulkan dasar-dasar pemahaman

tentang ilmu tanah dan struktur bawah jembatan yang bertujuan untuk proses

analisa ataupun kendala–kendala yang ada serta memberikan batasan–batasan yang

sesuai dengan standar pedoman negara Indonesia.

3.4.2 Pengumpulan Data

Dalam perencanaan pembangunan jembatan Sokong ini memiliki beberapa

data sebagai penunjang analisa sebagai berikut:

a) Data struktur atas jembatan (beban struktur).

b) Data gempa.

c) Data penyelidikan tanah (Uji Sondir, Uji Laboratorium, Uji SPT, dan Boring

Log).

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Struktur Atas Jembatan

Perhitungan pembebanan struktur atas jembatan ini bertujuan untuk

mengetahui berapa berat beban struktur atas yang nantinya akan diterima oleh pilar,

abutment dan pondasi. Untuk mengetahui berapa kapasitas daya dukung dan agar

pilar, abutment dan pondasi bisa menahan beban struktur yang akan diterimanya.

Dalam perencanaan ini menggunakan aplikasi bantuan yaitu Staad-Pro V8i untuk

perhitungan struktur beban atas tanpa menghilangkan standar yang berlaku di

Indonesia.

Jembatan harus direncanakan agar memiliki kemungkinan kecil untuk

runtuh namun dapat mengalami kerusakan yang signifikan dan gangguan terhadap

pelayanan akibat gempa. Beban gempa diambil sebagai gaya horizontal yang

ditentukan berdasarkan perkalian antara koefisien respons elastik (Csm) dengan

berat struktur ekuivalen yang kemudian dimodifikasi dengan faktor modifikasi

respons (Rd) dengan formulasi sebagai berikut:

EQ = 𝑪𝒔𝒎

𝑹𝒅 × 𝑾𝒕 ………………………………………………………….……. (3.1)

Keterangan:

EQ = Gaya gempa horizontal statis (kN)

Csm = Koefisien respons gempa elastis

Rd = Faktor modifikasi respons

46

Wt = Berat total seluruh struktur terdiri dari beban mati dan beban hidup yang

sesuai (kN)

Koefisien respons elastik Csm diperoleh dari peta percepatan batuan dasar

dan spektra percepatan sesuai dengan daerah gempa dan periode ulang gempa

rencana. Koefisien percepatan yang diperoleh berdasarkan peta gempa dikalikan

dengan suatu faktor amplifikasi sesuai dengan keadaan tanah sampai kedalaman 30

m dibawah struktur jembatan.

Selain beban gempa, terdapat beban akibat aliran air yang harus

dipertimbangkan dalam merencanakan pembebanan struktur atas jembatan. Gaya

seret nominal ultimit dan daya layan pada pilar akibat aliran air tergantung pada

kecepatan air rata-rata sesuai dengan Persamaan (2.7).

TEF = 0,5 x CD x Vs2 x Ad …………………………………….…(3.2)

Keterangan:

TEF : Gaya seret akibat aliran air (kN)

CD : Koefisien seret

Vs : Kecepatan air rata-rata berdasarkan pengukuran di lapangan (m/s)

Ad : Luas proyeksi pilar tegak lurus arah aliran (m2)

Berikut hirarki pembebanan pada abutmen dan pilar seperti yang tertera

pada Gambar 3.4 dan Gambar 3.5.

47

Gambar 3.3 Diagram Alir Perencanaan

48

HIERARKI PEMBEBANAN JEMBATAN PADA ABUTMENT

BEBAN PERMANEN

Berat Sendiri (MS)

Beban struktur atas:1. Girder2. Diafragma3. Trotoar4. Lantai Kendaraan5. Deckslab

Beban struktur bawah:1. Abutment2. Pile cap3. Timbunan tanah

Beban Mati Tambahan/Utilitas

(MA)

1. Aspal Overlay2. Railing, lampu, dll3. Instalasi ME4. Air Hujan

Beban Akibat Tekanan Tanah (TA)

Aksi LingkunganBeban Lalu Lintas Aksi Lainnya

1. Beban Angin (EW)2. Beban empa (EQ)3. Temperatur (ET)

Gesekan pada Perletakan

Beban Lajur D

1. Beban Terbagi Rata (BTR)

2. Beban Garis Terpusat (BGT)

Beban Truk T (TT)

Gaya Rem (TB)

Beban Pejalan Kaki (TP)

Gambar 3.4 Hierarki Pembebanan pada Abutment

49

HIERARKI PEMBEBANAN JEMBATAN PADA PILAR

BEBAN PERMANEN

Berat Sendiri (MS)

Beban struktur atas:1. Girder2. Diafragma3. Trotoar4. Lantai Kendaraan5. Deckslab

Beban struktur bawah:1. Pilar2. Pile cap3. Timbunan tanah

Beban Mati Tambahan/Utilitas

(MA)

1. Aspal Overlay2. Railing, lampu, dll3. Instalasi ME4. Air Hujan

Beban Akibat Tekanan Tanah (TA)

Aksi LingkunganBeban Lalu Lintas

1. Beban Angin (EW)2. Beban empa (EQ)3. Temperatur (ET)4. Aliran Air, Benda Hanyutan, dan Tumbukan

Beban Lajur D

1. Beban Terbagi Rata (BTR)

2. Beban Garis Terpusat (BGT)

Beban Truk T (TT)

Gaya Rem (TB)

Beban Pejalan Kaki (TP)

Gambar 3.4 Hierarki Pembebanan pada Pilar

50

3.4.4 Perencanaan Struktur Pilar dan Abutment

Perencanaan struktur pilar dan abutment direncanakan dengan gaya luar

yang bekerja pada kepala tiang tidak boleh melebihi daya dukung yang diijinkan.

Gaya dukung ijin pilar dan abutment yang diijinkan seperti gaya dukung tanah,

tegangan, stabilitas yang diijinkan. Setelah analisa pembebanan dikerjakan dapat

direncanakan perencanaan dimensi pilar dan abutment seperti yang berlaku dalam

standar SNI.

Bentuk struktur dari kepala jembatan yang umum, seperti yang terlihat pada

Gambar 3.4 dan hubungan antara macam serta tinggi kepala jembatan yang

sebaiknya disesuaikan dengan Gambar 3.5.

Gambar 3.6 Bentuk Umum Kepala Jembatan

Gambar 3.7 Tinggi Pemakaian Kepala Jembatan Untuk Berbagai Bentuk

Sumber: Nakazawa, 1994 Hal. 303

Pilar yang direncanakan pada aliran sungai harus direncanakan terhadap

bahaya gerusan akibat aliran air turbulens dan benda-benda hanyutan berupa

tumbukan, disamping beban seret akibat aliran air. Pilar menyalurkan gaya-gaya

vertikal dan horizontal dari bangunan atas pada pondasi. Bentuk umum

digambarkan dalam Gambar 3.6.

51

Gambar 3.8 Jenis-jenis Pilar

Sumber: Nakazawa, 1994

Pada pilar dihitung beban gempa, beban angin, dan beban horizontal akibat

gaya rem temperatur, hingga beban tumbukan. Tergantung dari perencanaan dan

lokasi dimana pilar tersebut didirikan.

Dalam perencanaan Jembatan Sokong, dipilih tipe pilar tembok. Dipilih

berdasarkan oleh:

1. Ketinggian rencana yang sudah ditentukan berdasar perhitungan muka air

banjir, muka air normal, dan lalu lintas transportasi air dibawahnya.

2. Pilar tembok dipilih karena lebih kecil potensinya terkena gerusan daripada

pilar kolom ganda.

52

3.4.5 Perhitungan Perencanaan Struktur Pilar dan Abutment Jembatan

Perencanaan pilar dan abutment dilakukan dengan pernyataan sebagai

berikut:

a. Pilar dan abutment sangat kaku.

b. Mampu menahan beban yang diterima sekaligus menyalurkan ke pondasi.

Penulangan abutment dan pilar;

Batas-batas penulangan pada abutment menggunakan rumus yang sama pada

penulangan struktur seperti berikut ini:

ρb = (𝟎,𝟖𝟓 𝒙 𝜷𝟏 𝒙 𝒇′𝒄

𝒇𝒚) × (

𝟔𝟎𝟎

𝟔𝟎𝟎+𝒇𝒚) ………………………….……. (3.3)

ρmax = 0,75 x ρb …………………………………………….……. (3.4)

ρmin = 𝟏,𝟒

𝒇𝒚 …………………………………………………….…... (3.5)

m = 𝒇𝒚

𝟎,𝟖𝟓 𝒙𝒇′𝒄 ...……………………………………………….... (3.6)

Mn = 𝑴𝒏

∅ ……………………………………………………..…... (3.7)

Rn = 𝑴𝒏

𝒃 . 𝒅𝟐 …………………………………………………..…….. (3.8)

ρperlu = 𝟏

𝒎{𝟏 − √𝟏 − (

𝟐.𝒎.𝑹𝒏

𝒇𝒚)} …………………………………..... (3.9)

Luas tulangan : As = ρmin x b x d ………………………………… (3.10)

Tulangan bagi : As bagi = 20% x Aspokok …………………………… (3.11)

• Kontrol tulangan geser

Vc = (𝟏

𝟔√𝒇′𝒄) × 𝒃 × 𝒅 ………………………………… (3.12)

ɸ x Vc < Vu < 3 x ɸ x Vc

Vsperlu = 𝑽𝒖 − ɸ.𝑽𝒄

ɸ …………………………………………… (3.13)

Av = 2 x ¼ x π x d2 …………………………………….. (3.14)

S = 𝑨𝒗.𝒇𝒚.𝒅

𝑽𝒔 …………………………………………….. (3.15)

• Jarak Sengkang maksimum tulangan geser

Smax = 𝒅

𝟐 ………………………………………………….. (3.16)

Vsada = 𝑨𝒗.𝒇𝒚.𝒅

𝑺 …………………………………………….. (3.17)

Vsada > Vsperlu (Aman)

53

Sumber: Fajar Santoso, 2009, Tinjauan Bangunan Bawah (Abutment) Jembatan Karang Kecamatan

Karangpandan Kabupaten Karanganyar, Hal. 15-16

3.4.6 Kontrol Stabilitas Rencana

Mengontrol kestabilan abutment dan pilar dari segi geser, guling,

eksentrisitas, dan juga tegangan dengan mempertimbangkan dua kondisi, yaitu pada

kondisi normal dan pada kondisi gempa seperti persamaan dibawah ini:

Stabilitas abutment dan pilar

• Syarat aman terhadap geser

SF =Ʃ𝑽.𝒕𝒂𝒏

𝟐

𝟑ɸ° + 𝒄.𝑩

Ʃ𝑯 ……………………………………………… (3.18)

• Syarat aman terhadap guling

SF = Ʃ𝑴𝒙

Ʃ𝑴𝒚 …………………………...…………………………… (3.19)

• Syarat aman terhadap eksentrisitas

e = 𝑩

𝟐−

Ʃ𝑴𝒙− Ʃ𝑴𝒚

Ʃ𝑽<

𝑩

𝟔 ……………………………………….... (3.20)

• Kontrol terhadap tegangan

σ = Ʃ𝑽

𝑩 . 𝑳− (𝟏 ±

𝟔 𝒆

𝑩) …………………………………………. (3.21)

Jika σmaks = Qall (OK)

Jika σmaks ≤ Qall (OK)

Sumber: Fajar Santoso, 2009, Tinjauan Bangunan Bawah (Abutment) Jembatan Karang Kecamatan

Karangpandan Kabupaten Karanganyar, Hal. 15-16.

3.4.7 Perencanaan Pondasi

Perencanaan pondasi tiang pancang direncanakan dengan gaya luar yang

bekerja pada kepala tiang tidak boleh melebihi daya dukung yang di ijinkan. Gaya

dukung ijin tiang pancang yang diijinkan seperti daya dukung tanah, tegangan pada

tiang, serta perpindahan kepala tiang yang diijinkan. Setelah analisa pembebanan

dikerjakan dapat direncanakan perencanaan dimensi tiang pancang seperti yang

berlaku dalam standar SNI dalam hal berikut:

a) Kedalaman pondasi.

b) Dimensi pondasi.

c) Penulangan pondasi.

54

3.4.8 Kontrol DDT, Settlement, dan Tegangan

Mengontrol daya dukung tanah, settlement, serta tegangan yang terjadi pada

tanah ketika mendapat beban dari struktur jembatan dengan kriteria sesuai dengan

aturan/ketentuan yang berlaku.

3.4.9 Gambar Rencana

Gambar rencana merupakan gambaran desain struktur jembatan yang

didapat setelah mempertimbangkan perhitungan-perhitungan diatas.

3.4.10 Analisa dan Perhitungan

Perhitungan dan analisa pembebanan beserta pedomannya dalam

perencanaan penggantian jembatan sokong adalah sebagai berikut:

a. Perhitungan pembebanan struktur atas menggunakan aplikasi pendukung

yaitu aplikasi Staad-Pro V8i.

b. Ukuran pondasi tiang pancang dihitung berdasarkan beban yang akan

diterima dan keadaan tanah di lokasi proyek.

3.4.11 Data Tanah Proyek

Data tanah proyek yang digunakan data Boring Log terlampir.