Analisis-beban-abutment-jembatan

ANALISIS BEBAN ABUTMENT

JEMBATAN SEI. TEBING RUMBIH (RAY 15), BARITO KUALA, KALSEL

[C]2010: PT PANJI BANGUN PERSADA

A. DATA STRUKTUR ATAS

URAIAN DIMENSI NOTASI DIMENSI SATUAN
Lebar jalan (jalur lalu-lintas)
Lebar trotoar (pejalan kaki) b1 7.00 m
Lebar jembatan b2 1.25 m
Tebal slab lantai jembatan
Tebal lapisan aspal b 9.50 m
Tebal trotoar
Tebal genangan air hujan ts 0.20 m
Tinggi girder prategang ta 0.05 m
Tinggi bidang samping jembatan tt 0.30 m
Jarak antara balok prategang th 0.05 m
Panjang bentang jembatan hb 2.10 m
Specific Gravity ha 3.00 m
Berat beton bertulang
Berat beton tidak bertulang (beton rabat) s 1.85 m
Berat aspal
Berat jenis air L 50.00 m

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment kN/m3

wc = 25.0
w'c = 24.0
wa = 22.0
ww = 9.8

1

B. DATA STRUKTUR BAWAH (ABUTMENT)

h1 WING WALL b1 h13 Ba
BACK WALL hw
h2 b P2 struktur atas h12
h3 b7 b5 h5 By
h4 h6
H Pjack d h7

c CORBEL h9
h11
h8 b3 b9
h10
BREAST WALL

b0 b8 b7

Bx

NOTASI (m) NOTASI (m) KETERANGAN NOTASI (m)

h1 0.90 b0 2.50 Panjang Abutment Ba 9.00
h2 1.00 b1 0.35 Tebal Wing-wall hw 0.50
h3 0.45 b2 0.55
h4 0.75 b3 0.75 TANAH TIMBUNAN kN/m3
h5 0.60 b5 0.40 °
h6 0.60 b7 0.80 Berat volume, ws = 17.2
h7 3.70 b8 1.30 Sudut gesek, φ = 35
h8 0.40 b9 1.70
h9 0.40 h12 0.30 Kohesi, C = 0 kPa
h10 0.80 h13 2.10
h11 0.80 H 5.80 BAHAN STRUKTUR
c 1.50 3.80
1.00 Bx 10.60 Mutu Beton K - 250
d By
Mutu Baja Tulangan U - 39

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 2

I. ANALISIS BEBAN KERJA

1. BERAT SENDIRI (MS)

Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan
elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat
tetap. Berat sendiri dibedakan menjadi 2 macam, yaitu berat sendiri struktur atas, dan
berat sendiri struktur bawah.

1.1. BERAT SENDIRI STRUKTUR ATAS

Struktur atas

No Beban Parameter Volume Berat Satuan Berat

b (m) t (m) L (m) n (kN)

1 Slab 7.00 0.20 50.00 1 25.00 kN/m3 1750.00

2 Deck slab 1.50 0.07 50.00 4 25.00 kN/m3 525.00

3 Trotoar (slab, sandaran, dll) 50.00 2 20.857 kN/m 2085.70

4 Balok prategang 5 960.00 kN 4800.00

5 Diafragma 36 13.60 kN 489.60

Total berat sendiri struktur atas, WMS = 9650.30

Beban pd abutment akibat berat sendiri struktur atas, PMS = 1/2 * WMS = 4825.15

Eksentrisitas beban thd. Fondasi, e = - Bx / 2 + b8 + b7 / 2 = -0.20 m

Momen pada fondasi akibat berat sendiri struktur atas, MMS = PMS * e = -965.03

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 3

1.2. BERAT SENDIRI STRUKTUR BAWAH

b1

h1 12 1
b2

h2 13 2 b7 b5
h3
b3 18

3

h4 14 4 5 h5
17 76 h6
d h7
c 15 b9
b0 h9
b8 9
h8 12 h11
16
8 11

h10 10

Bx/2 O

Bx/2
Bx

Berat beton, wc = 25.00 kN/m3 Lebar Ba = 9.00 m
Berat tanah, ws = 17.20 kN/m3 1.00 m
2xTebal wing wall = 10.60 m
b12 = 0.75 m h13 =
b13 = H= 3.70 By =
0.55 m
5.80 m

NO PARAMETER BERAT BAGIAN BERAT LENGAN MOMEN

b h Shape Direc (kN) (m) (kNm)

ABUTMENT

1 0.35 0.90 1 -1 70.875 0.975 -69.10

2 0.55 1.00 1 -1 123.750 1.075 -133.03

3 0.75 0.45 1 -1 75.938 0.975 -74.04

4 0.75 0.75 0.5 -1 63.281 0.850 -53.79

5 0.40 0.60 1 1 54.000 0.400 21.60

6 0.40 0.60 0.5 1 27.000 0.333 9.00

7 0.80 3.70 1 -1 666.000 0.200 -133.20

8 1.30 0.40 0.5 -1 68.900 1.033 -71.20

9 1.70 0.40 0.5 1 90.100 0.767 69.08

10 1.30 0.80 1 -1 275.600 1.250 -344.50

11 1.70 0.80 1 1 360.400 1.050 378.42

12 0.80 1.20 1 -1 175.027 0.200 -35.01

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 4

NO PARAMETER BERAT BAGIAN BERAT LENGAN MOMEN

b h Shape Direc (kN) (m) (kNm)

WING WALL

12 3.25 0.90 1 -1 73.125 2.775 -202.92

13 3.05 1.45 1 -1 110.563 2.875 -317.87

14 3.05 0.75 1 -1 57.188 2.875 -164.41

15 3.80 1.50 1 -1 142.500 2.500 -356.25

16 3.80 0.40 0.5 -1 19.000 3.133 -59.53

17 0.75 0.75 0.5 -1 7.031 1.100 -7.73

18 Lateral stop block 36.000 3.700 133.20

TANAH

19 0.75 0.90 1 -1 92.880 1.525 -141.64

20 0.55 3.700 1 -1 280.016 1.625 -455.03

21 0.75 0.75 0.5 -1 38.700 1.100 -42.57

22 0.75 1.50 1 -1 154.800 0.975 -150.93

23 1.30 0.40 0.5 -1 35.776 1.467 -52.47

PMS = 3098.449 MMS = -2253.93

1.3. BEBAN TOTAL AKIBAT BERAT SENDIRI (MS)

No Berat sendiri PMS MMS

1 Struktur atas (slab, trotoar, girder, dll) (kN) (kNm)
2 Struktur bawah (abutment, pilecap, tanah) 4825.15 -965.03
3098.449 -2253.93
7923.60 -3218.96

2. BEBAN MATI TAMBAHAN (MA)

Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yang
menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan
mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Jembatan dianalisis harus mampu
memikul beban tambahan seperti :
1) Penambahan lapisan aspal ( overlay ) di kemudian hari,
2) Genangan air hujan jika sistim drainase tidak bekerja dengan baik,
3) Pemasangan tiang listrik dan instalasi ME.

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 5

No Jenis beban Tebal Lebar Panjang Jumlah w Berat
mati tambahan (m) (m) (m) (kN/m3) (kN)
0.05 7.00 1 22.00 385.00
1 Lap. Aspal + overlay w= 0.5 50.00 2
2 Railing, lights, dll. w= 0.1 50.00 2 9.80 50.00
3 Instalasi ME 0.05 9.50 50.00 1 10.00
4 Air hujan 50.00 WMA = 232.75
677.75

Beban pada abutment akibat beban mati tambahan,

PMA = 1/2 * WMA = 338.875

Eksentrisitas beban thd. Fondasi,

e = - Bx/2 + b8 + b7/2 = -0.20 m

Momen pada fondasi akibat berat sendiri struktur atas,

MMA = PMA * e = -67.77

3. TEKANAN TANAH (TA)

Pada bagian tanah di belakang dinding abutment yang dibebani lalu-lintas, harus diper-

hitungkan adanya beban tambahan yang setara dengan tanah setebal 0.60 m yang berupa

beban merata ekivalen beban kendaraan pada bagian tersebut.

Tekanan tanah lateral dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah w s, sudut gesek

dalam φ, dan kohesi c dengan :

ws' = ws KφR =
φ' = tan-1 (KφR * tan φ ) dengan faktor reduksi untuk φ',
c' = KcR * c KcR = 0.7
dengan faktor reduksi untuk c', 1.0

Koefisien tekanan tanah aktif, Ka = tan2 ( 45° - φ' / 2 )

Berat tanah, ws = 17.2 kN/m3

Sudut gesek dalam, φ = 35 °

Kohesi, C = 0 kPa

Tinggi total abutment, H = 5.80 m
Lebar abutment, Ba = 9.00 m

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 6

Beban merata akibat berat timbunan

tanah setinggi 0.60 m yang merupakan

ekivalen beban kendaraan :

0.60 * ws = 10.3 kPa

φ' = tan-1 (KφR * tan φ ) = 0.320253 rad = 18.349 °
Ka = tan2 ( 45° - φ' / 2 ) = 0.521136

No Gaya akibat tekanan tanah TTA Lengan y MTA

1 TTA = (0.60 * ws)* H * Ka * Ba (kN) thd. O (m) (kNm)
2 TTA = 1/2 * H2 * ws * Ka * Ba 280.74 y = H / 2 2.900 814.14

1356.90 y = H / 3 1.933 2623.34

TTA = 1637.64 MTA = 3437.48

4. BEBAN LAJUR "D" (TD)

Beban kendaraan yg berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi merata (Uniformly

Distributed Load), UDL dan beban garis (Knife Edge Load), KEL seperti pada Gambar 1.

UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang

dibebani lalu-lintas seperti Gambar 2 atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

q = 8.0 kPa untuk L ≤ 30 m

q = 8.0 *( 0.5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30 m

Gambar 1. Beban lajur "D"

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 7

10

8

q (kPa) 6

4

2

0
0 20 40 L (m) 60 80 100

Gambar 2. Intensitas Uniformly Distributed Load (UDL)

Untuk panjang bentang, L = 50.00 m

q = 8.0 *( 0.5 + 15 / L ) = 6.40 kPa

KEL mempunyai intensitas, p = 44.0 kN/m

Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut :

DLA = 0.4 untuk L ≤ 50 m

DLA = 0.4 - 0.0025*(L - 50) untuk 50 < L < 90 m

DLA = 0.3 untuk L ≥ 90 m

50

40

DLA (%) 30

20

10

0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Bentang, L (m)

Gambar 3. Faktor beban dinamis (DLA)

Untuk harga, L = 50.00 m b1 = 7.00 m DLA = 0.4
2110.00 kN
Besar beban lajur "D" :

WTD = q * L * (5.5 + b) / 2 + p * DLA * (5.5 + b) / 2 =

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 8

Beban pada abutment akibat beban lajur "D", kN
m
PTD = 1/2*WTD = 1055.00 kNm

Eksentrisitas beban thd. Fondasi,

e = - Bx/2 + b8 + b7/2 = -0.20

Momen pada fondasi akibat beban lajur "D",

MTD = PTD * e = -211.00

5. BEBAN PEDESTRIAN / PEJALAN KAKI (TP)

Jembatan jalan raya direncanakan mampu memikul beban hidup merata pada trotoar

yang besarnya tergantung pada luas bidang trotoar yang didukungnya.

A = luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m 2)

Beban hidup merata q : q = 5 kPa kPa
Untuk A ≤ 10 m2 : q = 5 - 0.033 * ( A - 10 )
Untuk 10 m2 < A ≤ 100 m2 : q = 2 kPa
Untuk A > 100 m2 :

Panjang bentang, m q (kPa)6
m 5
L = 50.00 4
3
Lebar trotoar, 2
1
b2 = 1.25 0

Jumlah trotoar, 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
A (m2)
n= 2
Gambar 4. Pembebanan untuk pejalan kaki

Luas bidang trotoar yang didukung abutment, A = b2 * L/2 * n = 62.50 m2
3.2675
Beban merata pada pedestrian, q = 5 - 0.033 * ( A - 10 ) = kPa

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 9

Beban pada abutment akibat pejalan kaki, KN
m
PTP = A * q = 204.22 kNm

Eksentrisitas beban thd. Fondasi,

e = - Bx/2 + b8 + b7/2 = -0.20

Momen pada fondasi akibat beban pedestrian,

MTP = PTP * e = -40.84

6. GAYA REM (TB)

Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang

dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem arah meman-

jang jembatan tergantung panjang total jembatan (Lt) sebagai berikut :

Gaya rem, FTB = 250 kN untuk Lt ≤ 80 m

Gaya rem, FTB = 250 + 2.5*(Lt - 80) kN untuk 80 < Lt < 180 m

Gaya rem, FTB = 500 kN untuk Lt ≥ 180 m

600

500

400

Gaya rem (kN) 300

200

100

0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Lt (m)

Gambar 5. Gaya rem

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 10

Panjang total jembatan, Lt = 50.00 m
FTB = 250 kN
Jumlah penahan gaya rem (jumlah abutment),
Gaya rem yang bekerja pada abutment, n= 2 kN
TTB = FTB / n = 125.00

Besarnya gaya rem dapat diperhitungkan sebesar 5% beban lajur "D" tanpa memperhitung

kan faktor beban dinamis (DLA).

Gaya rem yang bekerja pada abutment,

TTB = 5% * [ q * L * (5.5 + b) / 2 + p * (5.5 + b) / 2 ] / 2 = 56.875 kN
125.00 kN
Diambil gaya rem, TTB =

Lengan terhadap Fondasi :

YTB = h1+h2+h3+h4+c+h8+h10 = 5.800 m

Momen pada Fondasi akibat gaya rem :

MTB = PTB * YTB = 725.00 kNm

Lengan terhadap Breast wall :

Y'TB = h1 + h2 + h3 + h4 + c = 4.600 m

Momen pada Breast wall akibat gaya rem :

MTB = PTB * YTB = 575.00 kNm

7. PENGARUH TEMPERATUR (ET)

Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat pengaruh

temperatur, diambil perbedaan temperatur yang besarnya setengah dari selisih antara

temperatur maksimum dan temperatur minimum rata-rata pada lantai jembatan.

Temperatur maksimum rata-rata Tmax = 40 °C

Temperatur minimum rata-rata Tmin = 15 °C

∆T = ( Tmax - Tmin ) / 2

Perbedaan temperatur, ∆T = 12.5 ºC
Koefisien muai panjang untuk beton,
α = 1.0E-05 / ºC

Kekakuan geser untuk tumpuan berupa elatomeric, k = 1500.0 kN/m

Panjang bentang girder, L = 50.00 m

Jumlah tumpuan elastomeric (jumlah girder), n = 5 buah

Gaya pada abutment akibat pengaruh temperatur,

TET = α * ∆T * k * L/2 * n = 23.438 kN
3.70 m
Lengan terhadap Fondasi, YET = h7 = 86.72 kNm

Momen pd Fondasi akibat temperatur, MET = TET * YET =

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 11

Lengan terhadap Breast wall, m
kNm
Y'ET = h7 - h9 - h11 = 2.50

Momen pd Breast wall akibat temperatur,

M'ET = TET * Y'ET = 58.59

8. BEBAN ANGIN (EW)

8.1. ANGIN YANG MENIUP BIDANG SAMPING JEMBATAN

Gaya akibat angin yang meniup bidang samping jembatan dihitung dengan rumus :
TEW1 = 0.0006*Cw*(Vw)2*Ab
kN

Cw = koefisien seret

Vw = Kecepatan angin rencana (m/det)

Ab = luas bidang samping jembatan (m2)

Cw = 1.25

Vw = 35 m/det

Panjang bentang, L= 50.00 m
3.00
Tinggi bid. samping, ha = 75.00 m
m2
Ab = L/2 * ha =

Beban angin pada abutment :

TEW1 = 0.0006*Cw*(Vw)2*Ab = 68.906 kN

Lengan terhadap Fondasi :

YEW1 = h7 + ha/2 = 5.20 m

Lengan terhadap Breast wall : Momen pd Fondasi akibat beban angin : kNm
Momen pd Breast wall : m
MEW1 = TEW1 * YEW1 = 358.31 kNm
Y'EW1 = h7 - h9 - h11 + ha/2 = 4.00

M'EW1 = TEW1 * Y'EW1 = 275.63

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 12

8.2. ANGIN YANG MENIUP KENDARAAN

Gaya angin tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat beban angin

yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan rumus :
TEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)2 * L / 2 kN dengan, Cw = 1.2
TEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)2 * L / 2 = 44.100 kN
m
Lengan terhadap Fondasi : YEW2 = h7 + hb + ts + ta = 6.05 kNm
m
Momen pd Fondasi : MEW2 = TEW2 * YEW2 = 266.81 m

Lengan terhadap Breast wall : Y'EW2 = YEW2 - h11 - h9 = 4.85

Momen pd Breast wall : M'EW2 = TEW2 * Y'EW2 = 213.885

8.3. BEBAN ANGIN TOTAL PADA ABUTMENT

Total beban angin pada Abutment, TEW = TEW1 + TEW2 = 113.006 kN
Total momen pd Fondasi, MEW = MEW1 + MEW2 = 625.12 kNm
Total momen pd Breast wall, MEW = M'EW1 + M'EW2 = 489.51 kNm

8.4. TRANSFER BEBAN ANGIN KE LANTAI JEMBATAN

Beban angin tambahan yang meniup bidang samping kendaraan :

TEW = 0.0012*Cw*(Vw)2 = 1.764 kN/m

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi

2.00 m di atas lantai jembatan. h = 2.00 m

Jarak antara roda kendaraan x = 1.75 m

Gaya pada abutment akibat transfer beban angin ke lantai jembatan,

PEW = [ 1/2*h / x * TEW ] * L/2 = 25.200 kN
kN
Eksentrisitas beban thd. Fondasi, e = - Bx/2 + b8 + b7/2 = -0.20

Momen pada Fondasi akibat tranfer beban angin, MEW = PEW * e = -5.040

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 13

9. BEBAN GEMPA (EQ)

9.1. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN

Beban gempa rencana dihitung dengan rumus : TEQ = Kh * I * Wt

dengan, Kh = C * S

TEQ = Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN)

Kh = Koefisien beban gempa horisontal

I = Faktor kepentingan

Wt = Berat total jembatan yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan

= PMS + PMA kN

C = Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah

S = Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi

gempa (daktilitas) dari struktur jembatan.

Waktu getar struktur dihitung dengan rumus :

T = 2 * π * √ [ WTP / ( g * KP ) ]

g = percepatan grafitasi (= 9.8 m/det 2)
KP = kekakuan struktur yang merupakan gaya horisontal yg diperlukan untuk

menimbulkan satu satuan lendutan (kN/m)

WTP = PMS (str atas) + 1/2*PMS (str bawah)

Koefisien geser dasar, C 0.080 Tanah keras
0.070 Tanah sedang
Tanah lunak

0.060

0.050 3.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Waktu getar, T (detik)

Koefisien gempa dasar wilayah gempa 6

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 14

Peta Wilayah Gempa di Indonesia

9.1.1. BEBAN GEMPA ARAH MEMANJANG JEMBATAN (ARAH X)

Tinggi breast wall, Lb = h3 + h4 + c = 2.70 m

Ukuran penampang breast wall, b = Ba = 9.00 m

Inersia penampang breast wall, h = b7 = 0.80 m
Ic = 1/ 12 * b * h3 = 0.384 m4

Mutu beton, K - 250 fc' = 0.83 * K / 10 = 20.75 MPa

Modulus elastis beton, Ec = 4700 * √ fc' = 21410 MPa

Nilai kekakuan, Ec = 21409519 kPa
Kp = 3 * Ec * Ic / Lb3 = 1253049 kN/m

Percepatan grafitasi, g = 9.81 m/det2

Berat sendiri struktur atas, PMS (str atas) = 4825.15 kN

Beban sendiri struktur bawah, PMS (str bawah) = 3098.45 kN

Berat total struktur, WTP = PMS (str atas) + 1/2*PMS (str bawah) = 6374.37 kN

Waktu getar alami struktur, T = 2 * π * √ [ WTP / ( g * KP ) ] = 0.14308 detik

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 15

Kondisi tanah dasar termasuk : Tanah Lunak

Lokasi di wilayah gempa : Zone 6

Koefisien geser dasar, C = 0.07

Untuk struktur jembatan dg daerah sendi plastis beton bertulang, maka faktor jenis struktur

S = 1.0 * F dengan, F = 1.25 - 0.025 * n dan F harus diambil ≥ 1

F = faktor perangkaan,

n = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral.

Untuk, n = 1 maka : F = 1.25 - 0.025 * n = 1.225

Koefisien beban gempa horisontal, S = 1.0 * F = 1.225
Kh = C * S = 0.08575

Untuk jembatan yang memuat > 2000 kendaraan / hari, jembatan pada jalan raya

utama atau arteri, tetapi terdapat route alternatif, maka diambil faktor kepentingan,

Gaya gempa, I = 1.0
TEQ = Kh * I * Wt = 0.08575 * Wt

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 16

b1 C*S*I*Wt strukur atas

h1 12 1
b2

h2 13 2 b7 b5
h3
b3

3

H h4 14 4 5 h5
17 76 h6
d h7
c 15 b9
b0 h9
b8 9
h8 11 h11
16
8 Bx/2

h10 10 12

Bx/2 O

Bx

h1 0.90 m h6 0.60 m h11 0.80 m
h2 1.00 m h7 3.70 m c 1.50 m
h3 0.45 m h8 0.40 m d 1.00 m
h4 0.75 m h9 0.40 m
h5 0.60 m h10 0.80 m h13 3.70 m
H 5.80 m
[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment
17

Distribusi Beban Gempa Pada Abutment

No Berat TEQ Uraian lengan terhadap titik O Besar MEQ
y (m)
Wt (kN) (kN) (kNm)

STRUKTUR ATAS

PMS 4825.15 413.757 y = H 5.800 2399.79
5.800 168.54
PMA 338.875 29.059 y = H

ABUTMENT

1 70.88 6.078 y1 = h10+h8+c+h4+h3+h2+h1/2 5.350 32.51
4.400 46.69
2 123.75 10.612 y2 = h10+h8+c+h4+h3+h2/2 3.675 23.93
3.200 17.36
3 75.94 6.512 y3 = h10+h8+c+h4+h3/2 3.100 14.35
2.600
4 63.28 5.426 y4 = h10+h8+c+2/3*h4 1.850 6.02
0.933 105.65
5 54.00 4.631 y5 = h11+h9+d+h6+h5/2 0.933
0.400 5.51
6 27.00 2.315 y6 = h11+h9+d+2/3*h6 0.400 7.21
0.600 9.45
7 666.00 57.110 y7 = h7/2 12.36
9.01
8 68.90 5.908 y8 = h10+1/3*h8

9 90.10 7.726 y9 = h11+1/3*h9

10 275.60 23.633 y10 = h10/2

11 360.40 30.904 y11 = h11/2

12 175.03 15.009 y12 = (h9+h11)/2

WING WALL

12 73.13 6.270 y12 = y1 5.350 33.55
4.175 39.58
13 110.56 9.481 y13 = h10+h8+c+h4+(h3+h2)/2 3.075 15.08
1.950 23.83
14 57.19 4.904 y14 = h10+h8+c+h4/2 1.067
2.950 1.74
15 142.50 12.219 y15 = h10+h8+c/2 3.700 1.78
11.42
16 19.00 1.629 y16 = h10+2/3*h8

17 7.03 0.603 y17 = h10+h8+c+1/3*h4

18 36.00 3.087 y18 = h7

TANAH

19 92.88 7.964 y19 = H - h1/2 5.350 42.61

20 280.02 24.011 y20 = h10+h8+h13/2 3.050 73.23

21 38.70 3.319 y21 = h10+h8+c+h4/3 2.950 9.79

22 154.80 13.274 y22 = h10+h8+c/2 1.950 25.88

23 35.78 3.068 y23 = h10+2/3*h8 1.067 3.27

TEQ = 708.507 MEQ = 3140.17

Letak titik tangkap gaya horisontal gempa, yEQ = MEQ / TEQ = 4.432 m

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 18

9.1.2. BEBAN GEMPA ARAH MELINTANG JEMBATAN (ARAH Y)

Inersia penampang breast wall, Ic = 1/ 12 * h * b3 = 48.6 m4
Nilai kekakuan, Kp = 3 * Ec * Ic / Lb3 = 1.59E+08 kN/m
Waktu getar alami struktur, T = 2 * π * √ [ WTP / ( g * KP ) ] = 0.012718 detik

Koefisien geser dasar, C = 0.07

Faktor tipe struktur, S = 1.3 * F = 1.225

Koefisien beban gempa horisontal, Kh = C * S = 0.08575

Faktor kepentingan, I = 1.0

Gaya gempa, TEQ = Kh * I * Wt = 0.08575 * Wt
Berat sendiri (struktur atas + struktur bawah), PMS = 7923.60 kN
Beban mati tambahan, PMA = 338.875 kN
Beban mati total,
Beban gempa arah melintang jembatan, Wt = PMS + PMA = 8262.47 kN
Momen pada fondasi akibat beban gempa, TEQ = Kh * I * Wt = 708.507 kN
MEQ = TEQ * YEQ = 3140.17 kNm

9.2. TEKANAN TANAH DINAMIS AKIBAT GEMPA

Gaya gempa arah lateral akibat tekanan tanah dinamis dihitung dengan menggunakan

koefisien tekanan tanah dinamis ( ∆KaG) sebagai berikut :

θ = tan-1 (Kh)
KaG = cos2 ( φ' - θ ) / [ cos2 θ * { 1 + √ (sin φ' *sin (φ' - θ) ) / cos θ } ]

∆KaG = KaG - Ka p = Hw * ws * ∆KaG kN/m2

Tekanan tanah dinamis,

H = 5.80 m
Ba = 9.00 m

Kh = 0.08575

φ' = 0.320253 rad
Ka = 0.521136

ws = 17.2 kN/m3

θ = tan-1 (Kh) = 0.08554 19
cos2 ( φ' - θ ) = 0.945914

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment

cos2 θ*{ 1 + √ (sin φ' *sin (φ' - θ) )/cos θ } = 1.262289
KaG = cos2 ( φ' - θ ) / [ cos2 θ*{ 1 + √ (sin φ' *sin (φ' - θ) )/cos θ } ] = 0.749364

Gaya gempa lateral, ∆KaG = KaG - Ka = 0.228228
TEQ = 1/2 * H2 * ws * ∆KaG * Ba = 594.2457 kN

Lengan terhadap Fondasi, yEQ = 2/3 * H = 3.867 m

Momen akibat gempa, MEQ = TEQ * yEQ = 2297.75 kNm

10. GESEKAN PADA PERLETAKAN (FB)

Koefisien gesek pada tumpuan yang berupa elastomer, µ = 0.018

Gaya gesek yang timbul hanya ditinjau terhadap beban berat sendiri dan beban mati

tambahan.

Reaksi abutment akibat :

Berat sendiri struktur atas,

PMS = 4825.150 kN

Beban mati tambahan,

PMA = 338.875 kN

Reaksi abutment akibat beban tetap :

PT = PMS + PMA = 5164.025 kN

Gaya gesek pada perletakan,

TFB = µ * PT = 92.952 kN

Lengan terhadap Fondasi,

YFB = h7 = 5.200 m

Momen pd Fondasi akibat gesekan,

MFB = TFB * yFB = 483.35 kNm

Lengan terhadap Breast wall,

Y'FB = h7 - h9 - h11 = 2.500 m

Momen pd Breast wall akibat gesekan,

MFB = TFB * y'FB = 232.38 kNm

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 20

11. KOMBINASI BEBAN KERJA PADA FONDASI

REKAP BEBAN KERJA Arah Vertikal Horisontal Momen
No Aksi / Beban Kode P Tx Ty Mx My
(kN) (kN) (kNm) (kNm)
(kN)

A Aksi Tetap

1 Berat sendiri MS 7923.60 -3218.96
-67.77
2 Beb. mati tambahan MA 338.875
3437.48
3 Tekanan tanah TA 1637.64

B Beban Lalu-lintas

4 Beban lajur "D" TD 1055.00 -211.00
-40.84
5 Beban pedestrian TP 204.22 725.00

6 Gaya rem TB 125.00

C Aksi Lingkungan

7 Temperatur ET 23.44 86.72
-5.04
8 Beban angin EW 25.200 113.01 3140.17 625.12
2297.75 3140.17
9 Beban gempa EQ 708.51 708.51

10 Tek. tanah dinamis EQ 594.25

D Aksi Lainnya

11 Gesekan FB 92.95 483.35

KOMBINASI - 1 Arah Vertikal Horisontal Momen
Kode P Tx Ty Mx My
No Aksi / Beban (kN) (kN)
MS (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri MA 7923.60 1637.64 -3218.96
2 Beb. mati tambahan TA 338.875
3 Tekanan tanah TD -67.77
4 Beban lajur "D" TP 1055.00 3437.48
5 Beban pedestrian TB 204.22 -211.00
6 Gaya rem ET
7 Temperatur EW -40.84
8 Beban angin EQ
9 Beban gempa EQ
10 Tek. Tanah dinamis FB
11 Gesekan
9521.69 1637.64 0.00 -101.10 0.00
[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment
21

KOMBINASI - 2 Arah Vertikal Horisontal Momen
Kode P Tx Ty Mx My
No Aksi / Beban (kN) (kN)
MS (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri MA 7923.60 1637.64 -3218.96
2 Beb. mati tambahan TA 338.875
3 Tekanan tanah TD 125.00 -67.77
4 Beban lajur "D" TP 1055.00 3437.48
5 Beban pedestrian TB 204.22 -211.00
6 Gaya rem ET
7 Temperatur EW -40.84
8 Beban angin EQ 725.00
9 Beban gempa EQ
10 Tek. Tanah dinamis FB 25.200 113.01 -5.04 625.12
11 Gesekan

9546.89 1762.64 113.01 618.86 625.12

KOMBINASI - 3 Arah Vertikal Horisontal Momen
Kode P Tx Ty Mx My
No Aksi / Beban (kN) (kN)
MS (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri MA 7923.60 1637.64 -3218.96
2 Beb. mati tambahan TA 338.875
3 Tekanan tanah TD 125.00 -67.77
4 Beban lajur "D" TP 1055.00 3437.48
5 Beban pedestrian TB 204.22 -211.00
6 Gaya rem ET
7 Temperatur EW -40.84
8 Beban angin EQ 725.00
9 Beban gempa EQ
10 Tek. Tanah dinamis FB 25.200 113.01 -5.04 625.12
11 Gesekan
92.95 483.35
9546.89 1855.59 113.01 1102.22 625.12

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 22

KOMBINASI - 4 Arah Vertikal Horisontal Momen
Kode P Tx Ty Mx My
No Aksi / Beban
MS (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri MA 7923.60 -3218.96
2 Beb. mati tambahan TA 338.875 1637.64
3 Tekanan tanah TD -67.77
4 Beban lajur "D" TP 1055.00 125.00 3437.48
5 Beban pedestrian TB 204.22 23.44 -211.00
6 Gaya rem ET
7 Temperatur EW 25.200 113.01 -40.84
8 Beban angin EQ 725.00
9 Beban gempa EQ
10 Tek. Tanah dinamis FB 86.72
11 Gesekan -5.04 625.12

92.95 483.35 625.12
9546.89 1879.03 113.01 1188.94

KOMBINASI - 5 Arah Vertikal Horisontal Momen
Kode P Tx Ty Mx My
No Aksi / Beban
MS (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri MA 7923.60 -3218.96
2 Beb. mati tambahan TA 338.875
3 Tekanan tanah TD -67.77
4 Beban lajur "D" TP
5 Beban pedestrian TB 708.51 708.51 3140.17 3140.17
6 Gaya rem ET 594.25 2297.75
7 Temperatur EW
8 Beban angin EQ
9 Beban gempa EQ
10 Tek. Tanah dinamis FB
11 Gesekan

8262.47 1302.75 708.51 2151.18 3140.17

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 23

REKAP KOMBINASI BEBAN KERJA PADA FONDASI

No Kombinasi Beban Tegangan P Tx Ty Mx My

berlebihan (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
0.00 -101.10 0.00
1 KOMBINASI-1 0% 9521.69 1637.64 618.86
113.01 1102.22 625.12
2 KOMBINASI-2 25% 9546.89 1762.64 113.01 1188.94 625.12
113.01 2151.18 625.12
3 KOMBINASI-3 40% 9546.89 1855.59 708.51 3140.17

4 KOMBINASI-4 40% 9546.89 1879.03

5 KOMBINASI-5 50% 8262.47 1302.75

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 24

II. ANALISIS BEBAN ULTIMIT

1. PILE CAP

1.1. KOMBINASI BEBAN ULTIMIT PILE CAP

BEBAN KERJA PILE CAP P Tx Ty Mx My
No Aksi / Beban
(kN) (kNm) (kNm)
(kN) (kN) -3218.96
113.01 625.12
1 Berat sendiri 7923.60 708.51 -67.77 3140.17
3437.48
2 Beb. mati tambahan 338.875 -211.00

3 Tekanan tanah 1637.64 -40.84
725.00
4 Beban lajur "D" 1055.00
86.72
5 Beban pedestrian 204.22 -5.04
3140.17
6 Gaya rem 125.00 2297.75
483.35
7 Temperatur 23.44

8 Beban angin 25.200

9 Beban gempa 708.51

10 Tek. tanah dinamis 594.25

11 Gesekan 92.95

KOMBINASI - 1 Faktor Pu Tux Tuy Mux Muy
No Aksi / Beban
Beban (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 1.30 10300.68 -4184.65
2 Beb. mati tambahan 2.00 2047.05 -135.55
3 Tekanan tanah 1.25 677.75 4296.85
4 Beban lajur "D" 2.00 -422.00
5 Beban pedestrian 2110.00
6 Gaya rem
7 Temperatur 2.00 250.00 1450.00
8 Beban angin 1.00 23.44 86.72
9 Beban gempa 1.00 -5.04
10 Tek. tanah dinamis 25.20 113.01 625.12
11 Gesekan
1.00 92.95 483.35
[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 13113.63 2413.44 113.01 1569.69
625.12

25

KOMBINASI - 2 Faktor Pu Tux Tuy Mux Muy
No Aksi / Beban
Beban (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 1.30 10300.68 -4184.65
2 Beb. mati tambahan 2.00 2047.05 -135.55
3 Tekanan tanah 1.25 677.75 4296.85
4 Beban lajur "D" 1.00 125.00 -211.00
5 Beban pedestrian 2.00 1055.00 23.44 -81.69
6 Gaya rem 1.00 408.44 725.00
7 Temperatur 1.00 86.72
8 Beban angin
9 Beban gempa 1.00 92.95 483.35
10 Tek. tanah dinamis 12441.87 2288.44 979.04
11 Gesekan

0.00 0.00

KOMBINASI - 3 Faktor Pu Tux Tuy Mux Muy
No Aksi / Beban
Beban (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 1.30 10300.68 -4184.65
2 Beb. mati tambahan 2.00 2047.05 -135.55
3 Tekanan tanah 1.25 677.75 4296.85
4 Beban lajur "D" 1.00 -211.00
5 Beban pedestrian 1055.00
6 Gaya rem
7 Temperatur 1.00 125.00 725.00
8 Beban angin 1.00 23.44 86.72
9 Beban gempa 1.00 -5.04
10 Tek. tanah dinamis 25.20 113.01 625.12
11 Gesekan
1.00 92.95 483.35
12058.63 2288.44 113.01 1055.69
625.12

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 26

KOMBINASI - 4 Faktor Pu Tux Tuy Mux Muy
No Aksi / Beban
Beban (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 1.30 10300.68 -4184.65
2 Beb. mati tambahan 2.00 2047.05 -135.55
3 Tekanan tanah 1.25 677.75 4296.85
4 Beban lajur "D" 1.00 -211.00
5 Beban pedestrian 1055.00
6 Gaya rem
7 Temperatur 1.00 125.00 725.00
8 Beban angin 1.00 23.44 86.72
9 Beban gempa 1.20 -6.05
10 Tek. tanah dinamis 30.24 135.61 750.14
11 Gesekan
1.00 92.95 483.35
12063.67 2288.44 135.61 1054.68
750.14

KOMBINASI - 5 Faktor Pu Tux Tuy Mux Muy
No Aksi / Beban
Beban (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 1.30 10300.68 -4184.65
2 Beb. mati tambahan 2.00 2047.05 -135.55
3 Tekanan tanah 1.25 677.75 4296.85
4 Beban lajur "D"
5 Beban pedestrian 1.00 708.51 708.51 3140.17 3140.17
6 Gaya rem 1.00 594.25 2297.75
7 Temperatur
8 Beban angin 708.51 5414.57 3140.17
9 Beban gempa
10 Tek. tanah dinamis
11 Gesekan

10978.43 3349.80

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 27

1.2. REKAP KOMBINASI BEBAN ULTIMIT PILE CAP

No Kombinasi Beban Pu Tux Tuy Mux Muy

1 Kombinasi - 1 (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
2 Kombinasi - 2 13113.63 2413.44 113.01 1569.69 625.12
3 Kombinasi - 3 12441.87 2288.44
4 Kombinasi - 4 12058.63 2288.44 0.00 979.04 0.00
5 Kombinasi - 5 12063.67 2288.44 113.01 1055.69 625.12
10978.43 3349.80 135.61 1054.68 750.14
708.51 5414.57 3140.17

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 28

2. BREAST WALL

2.1. BERAT SENDIRI (MS)

NO PARAMETER BERAT

b h (kN)

1 0.35 0.90 70.875

2 0.55 1.00 123.750

3 0.75 0.45 75.938

4 0.75 0.75 63.281

5 0.40 0.60 54.000

6 0.40 0.60 27.000

7 0.80 2.50 450.000

18 Lateral stop block 36.000

Struktur atas (slab, girder, dll) 4825.150

PMS = 5725.994

2.2. TEKANAN TANAH (TA)

H' = h1+h2+h3+h4+c = 4.60 m
φ' = tan-1(KφR*tan φ) = 0.320253 rad
Ka = tan2 (45°- φ'/2) = 0.521136

ws = 17.2 kN/m3
0.6 * ws = 10.3 kPa

Ba = 9.00 m

No Gaya akibat tekanan tanah TTA Lengan y MTA

1 TTA = (0.60 * ws)* H' * Ka * Ba (kN) thd. O (m) (kNm)
2 TTA = 1/2 * H'2 * ws * Ka * Ba 222.65 y = H' / 2 2.300 512.10
853.51 y = H' / 3 1.533 1308.71

TTA = 1076.16 MTA = 1820.82

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 29

2.3. BEBAN GEMPA

2.3.1. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN

c = 1.50 m

H' = h1+h2+h3+h4+c = 4.60 m

h'7 = h5+h6+d = 2.50 m

h1 0.90 h6 0.60 m

h2 1.00 d 1.00 m

h3 0.45 By 9.00 m

h4 0.75 b7 0.80 m
h5 0.60 wc = 25.0 kN/m3

TEQ = Kh * I * Wt = 0.08575 *Wt

Beban Gempa Pada Breast wall

No Berat TEQ Uraian lengan terhadap titik O Besar MEQ
y (m)
Wt (kN) (kN) (kNm)

STRUKTUR ATAS

PMS 4825.15 413.757 y = H' 4.600 1903.28
4.600 133.67
PMA 338.88 29.059 y = H'

BREAST WALL

1 70.88 6.078 y1 = c+h4+h3+h2+h1/2 4.150 25.22
3.200 33.96
2 123.75 10.612 y2 = c+h4+h3+h2/2 2.475 16.12
2.000 10.85
3 75.94 6.512 y3 = c+h4+h3/2 1.900
1.400 8.80
4 63.28 5.426 y4 = c+2/3*h4 1.250 3.24
48.23
5 54.00 4.631 y5 = d+h6+h5/2 MEQ = 2183.37

6 27.00 2.315 y6 = d+2/3*h6

7 450.00 38.588 y7 = h'7/2

TEQ = 516.9755

Beban gempa statik ekivalen arah Y (melintang jembatan) besarnya sama dengan beban
gempa arah X (memanjang jembatan)

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 30

2.3.2. TEKANAN TANAH DINAMIS AKIBAT GEMPA

H' = h1+h2+h3+h4+c = 4.60 m

h8+h10 = 1.20 m
17.2 kN/m3
ws =

∆KaG = 0.228228

Ba = 9.00 m

No Tekanan Tanah Dinamis TEQ Lengan y MEQ
(kN) (kNm)
1 1/2 * H'2 * ws * ∆KaG * Ba = 373.788 2/3*H' = (m) 1146.28
2 (h8 + h10)* ws * ∆KaG * Ba = 42.396 H'/2 = 3.07
416.184 2.30 97.51
TEQ = 1243.79
MEQ =

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 31

2.4. BEBAN ULTIMIT BREAST WALL

REKAP BEBAN KERJA BREAST WALL

No Aksi / Beban P Tx Ty Mx My

(kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)

1 Berat sendiri 5725.99 1076.16

2 Beb. mati tambahan 338.875 125.00
3 Tekanan tanah 23.44
1820.82
516.98
4 Beban lajur "D" 1055.00 416.18

5 Beban pedestrian 204.22 92.95

6 Gaya rem 575.00
58.59
7 Temperatur 25.200 113.01 489.51
8 Beban angin 516.98 2183.37 2183.37
1243.79
9 Beban gempa
232.38
10 Tek. Tanah dinamis

11 Gesekan

K = faktor beban ultimit Pu = K * P Vuy = K * Ty
Gaya aksial ultimit, Vux = K * Tx Muy = K * My
Gaya geser ultimit, Mux = K * Mx
Momen ultimit, Vux Vuy Mux

REKAP BEBAN ULTIMIT BREAST WALL (kN) (kN) (kNm)

No Aksi / Beban Faktor Pu Muy

Beban (kN) (kNm)

1 Berat sendiri 1.30 7443.79 587.41
2183.37
2 Beb. mati tambahan 2.00 677.75
32
3 Tekanan tanah 1.25 1345.20 2276.02

4 Beban lajur "D" 2.00 2110.00

5 Beban pedestrian 2.00 408.44

6 Gaya rem 2.00 250.00 1150.00
28.13 70.31
7 Temperatur 1.20
516.98 2183.37
8 Beban angin 1.20 30.24 416.18 135.61 1243.79
120.84 516.98
9 Beban gempa 1.00 302.10

10 Tek. Tanah dinamis 1.00

11 Gesekan 1.30

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment

2.5. KOMBINASI BEBAN ULTIMIT BREAST WALL

KOMBINASI - 1 Faktor Pu Vux Vuy Mux Muy
No Aksi / Beban
Beban (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 1.30 7443.79
2 Beb. mati tambahan 2.00 1345.20 2276.02
3 Tekanan tanah 1.25 677.75
4 Beban lajur "D" 2.00
5 Beban pedestrian 2110.00
6 Gaya rem
7 Temperatur 2.00 250.00 1150.00
8 Beban angin 1.00 23.44 58.59
9 Beban gempa 1.00
10 Tek. Tanah dinamis 25.20 113.01 489.51
11 Gesekan
1.00 92.95 232.38
10256.74 1711.59 113.01 3717.00
489.51

KOMBINASI - 2 Faktor Pu Vux Vuy Mux Muy
No Aksi / Beban Beban
1.30 (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 2.00 7443.79
2 Beb. mati tambahan 1.25 1345.20 2276.02
3 Tekanan tanah 1.00 677.75
4 Beban lajur "D" 2.00 125.00
5 Beban pedestrian 1.00 1055.00 23.44
6 Gaya rem 1.00 408.44
7 Temperatur
8 Beban angin 1.00 575.00
9 Beban gempa 58.59
10 Tek. Tanah dinamis
11 Gesekan 92.95 232.38
9584.98 1586.59 0.00 3142.00
0.00

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 33

KOMBINASI - 3 Faktor Pu Vux Vuy Mux Muy
No Aksi / Beban Beban
1.30 (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 2.00 7443.79
2 Beb. mati tambahan 1.25 1345.20 2276.02
3 Tekanan tanah 1.00 677.75
4 Beban lajur "D" 125.00 575.00
5 Beban pedestrian 1.00 1055.00 23.44 58.59
6 Gaya rem 1.00 0.00
7 Temperatur 1.00 113.01 489.51
8 Beban angin 25.20
9 Beban gempa 1.00
10 Tek. Tanah dinamis 92.95 232.38
11 Gesekan 9201.74 1586.59 113.01 3142.00

489.51

KOMBINASI - 4 Faktor Pu Vux Vuy Mux Muy
No Aksi / Beban Beban
1.30 (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 2.00 7443.79
2 Beb. mati tambahan 1.25 1345.20
3 Tekanan tanah 677.75
4 Beban lajur "D" 1.00
5 Beban pedestrian 1.00 2276.02
6 Gaya rem 1.20
7 Temperatur 125.00 575.00
8 Beban angin 1.00 23.44 58.59
9 Beban gempa
10 Tek. Tanah dinamis 30.24 135.61 587.41
11 Gesekan
92.95 232.38
8151.78 1586.59 135.61 3142.00 587.41

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 34

KOMBINASI - 5 Faktor Pu Vux Vuy Mux Muy
No Aksi / Beban Beban
1.30 (kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
1 Berat sendiri 2.00 7443.79
2 Beb. mati tambahan 1.00 1076.16
3 Tekanan tanah 677.75
4 Beban lajur "D" 1.00
5 Beban pedestrian 1.00 1820.82
6 Gaya rem
7 Temperatur 516.98 516.98 2183.37 2183.37
8 Beban angin 416.18 1243.79
9 Beban gempa
10 Tek. Tanah dinamis
11 Gesekan

8121.54 2009.32 516.98 5247.98 2183.37

REKAP KOMBINASI BEBAN ULTIMIT BREAST WALL

No Kombinasi Beban Pu Vux Vuy Mux Muy

(kN) (kN) (kN) (kNm) (kNm)
113.01 3717.00 489.51
1 Kombinasi - 1 10256.74 1711.59 3142.00
0.00 3142.00 0.00
2 Kombinasi - 2 9584.98 1586.59 113.01 3142.00 489.51
135.61 5247.98 587.41
3 Kombinasi - 3 9201.74 1586.59 516.98 2183.37

4 Kombinasi - 4 8151.78 1586.59

5 Kombinasi - 5 8121.54 2009.32

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 35

3. BACK WALL

3.1. BACK WALL BAWAH

3.1.1. TEKANAN TANAH (TA)

φ' = tan-1(KφR*tan φ) = 0.320253 rad TTA Lengan y MTA
Ka= tan2(45° - φ' / 2) = 0.521136
(kN) thd. O (m) (kNm)
ws = 17.2 kN/m3 91.97 y = H" / 2 0.950 87.37
0.6 * ws = 10.3 kPa 0.633 92.22
145.61 y = H" / 3 179.59
Ba = 9.00 m 237.58 MTA =
H" = h1 + h2 = 1.90 m

No Gaya akibat tekanan tanah

1 TTA = (0.60 * ws)* H" * Ka * Ba
2 TTA = 1/2 * (H")2 * ws * Ka * Ba

TTA =

3.1.2. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN

h1 = 0.90 m h2 = 1.00 m
H" = h1 + h2 = 1.90
No Berat TEQ = Kh * I * Wt = 0.08575 *Wt
TEQ
Wt (kN) Lengan Besar MEQ
1 70.88 (kN)
2 123.75 6.08 y (m) (kNm)
10.61
TEQ = 16.69 y = H"-h1/2 1.45 8.81
y = h2/2 0.5 5.31
14.12
MEQ =

3.1.3. BEBAN GEMPA TEKANAN TANAH DINAMIS (EQ)

H = 5.80 m 36
H" = h1 + h2 = 1.90 m

ws = 17.2 kN/m3
∆KaG = 0.228228

Ba = 9.00 m

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment

No Tekanan Tanah Dinamis TEQ Lengan y MEQ
(kN) (kNm)
1 1/2 * (H")2 * ws * ∆KaG * Ba = 63.770 2/3*H" = (m)
2 (H-H")* ws * ∆KaG * Ba = 137.786 H"/2 = 1.27 80.78
201.556 kN 0.95 130.90
TEQ = 211.67 kNm
MEQ =

3.1.4. BEBAN ULTIMIT BACK WALL BAWAH

K = faktor beban ultimit Vu = K * T BEBAN KERJA BEBAN ULTIMIT
Gaya geser ultimit, Mu = K * M TM Vu Mu
Momen ultimit, (kN) (kNm)
No Jenis Beban Faktor
296.973 224.49
beban (kN) (kNm) 16.689 14.12

1 Tekanan tanah (TA) 1.25 237.579 179.589 201.556 211.67
515.218 450.28
2 Gempa statik ekivalen (EQ) 1.00 16.689 14.12

3 Gempa tek.tnh. dinamis (EQ) 1.00 201.556 211.67

Beban ultimit pada Back wall :

3.2. BACK WALL ATAS

3.2.1. TEKANAN TANAH (TA)

φ' = tan-1(KφR*tan φ) = 0.320253 rad TTA Lengan y MTA
Ka= tan2(45° - φ' / 2) = 0.521136
(kN) thd. O (m) (kNm)
ws = 17.2 kN/m3 43.56 y = h1 / 2 0.450 19.60
0.6 * ws = 10.3 kPa 32.67 y = h1 / 3 0.300 9.80
29.40
Ba = 9.00 m 76.23 MTA =
h1 = 0.90 m

No Gaya akibat tekanan tanah

1 TTA = (0.60 * ws)* h1 * Ka * Ba
2 TTA = 1/2 * (h1)2 * ws * Ka * Ba

TTA =

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 37

3.2.2. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN

h1 = 0.90 TEQ = Kh * I * Wt = 0.08575 *Wt

No Berat TEQ Lengan Besar MEQ

Wt (kN) (kN) y (m) (kNm)

1 70.88 6.08 y = h1/2 0.45 2.73

TEQ = 6.08 MEQ = 2.73

3.1.3. BEBAN GEMPA TEKANAN TANAH DINAMIS (EQ)

H = 5.80 m

h1 = 0.90 m

ws = 17.2 kN/m3
∆KaG = 0.228228

Ba = 9.00 m

No Tekanan Tanah Dinamis TEQ Lengan y MEQ
(kNm)
1 1/2 * (h1)2 * ws * ∆KaG * Ba = (kN) (m)
2 (H-h1)* ws * ∆KaG * Ba = 14.309 y = 2/3*h1 0.60 8.59
173.116 y = h1/2 0.45 77.90
TEQ = 187.424 kN 86.49 kNm
MEQ =

3.2.4. BEBAN ULTIMIT BACK WALL ATAS

Gaya geser ultimit, Vu = K * T K = faktor beban ultimit
Momen ultimit, Mu = K * M
No Jenis Beban BEBAN KERJA BEBAN ULTIMIT
Faktor
T M Vu Mu

beban (kN) (kNm) (kN) (kNm)

1 Tekanan tanah (TA) 1.25 76.235 29.405 95.294 36.76

2 Gempa statik ekivalen (EQ) 1.00 6.078 2.73 6.078 2.73

3 Gempa tek.tnh. dinamis (EQ) 1.00 187.424 86.49 187.424 86.49

Beban ultimit pada Back wall : 288.795 125.98

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 38

4. CORBEL

Pada saat penggantian bearing pad (elastomeric), corbel di-
rencanakan mampu menahan jacking force yang terdiri dari
berat sendiri struktur atas, beban mati tambahan, dan beban
lalu-lintas.

Gaya geser pd Corbel, Pjack = PMS + PMA + PTD

Eksentrisitas, e = b5 / 2 = 0.20 m

GAYA GESER DAN MOMEN ULTIMIT CORBEL

No Jenis Beban Faktor P Vu e Mu

beban (kN) (kN) (m) (kN)
0.20 1254.539
1 Berat sendiri 1.30 4825.150 6272.695 0.20
0.20 135.550
2 Beban mati tamb. 2.00 338.875 677.750 422.000
1812.089
3 Beban lajur "D" 2.00 1055.000 2110.000

Total : 9060.445

5. WING WALL

Ukuran wing wall (ekivalen) :

Hy = h1+h2+h3+h4+c = 4.60 m

Hx = b0 + b8 = 3.80 m

hw = 0.50 m
kN/m3
Berat beton, wc = 25.00

Plat wing wall dianalisis sebagai

Two Way Slab mengingat salah

satu sisi vertikal atau horisontal

terjepit pada abutment, sehingga

terjadi momen pada jepitan yaitu

Mx dan My.

Mx = 1/2 * Mjepit arah x
My = 1/2 * Mjepit arah y

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 39

5.1. TEKANAN TANAH PADA WING WALL

Hy = h1+h2+h3+h4+c = 4.60 m (kN)
Hx = b0 + b8 = 3.80 m 94.01

φ' = tan-1(KφR*tan φ) = 0.320253 rad 360.37
Ka = tan2 (45°- φ'/2) = 0.521136

ws = 17.2 kN/m3
0.6 * ws = 10.3 kPa

No Tekanan tanah

1 TTA = ( 0.60 * ws)* Hx*Hy* Ka
2 TTA = 1/2 * (Hy)2 * Hx* ws * Ka

Gaya geser dan momen pada wing wall akibat tekanan tanah :

No TTA Lengan y Lengan x My Mx

(kN) (m) (m) (kNm) (kNm)
1 94.010 y = Hy / 2 2.300 x = Hx / 2 1.900 108.11 89.31

2 360.370 y = Hy / 3 1.533 x = Hx / 2 1.900 276.28 342.35

454.380 384.39 431.66

5.2. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN PADA WING WALL

Berat wing wall, Wt = Hy * Hx * hw * wc = 218.500 kN

Gaya horisontal gempa, TEQ = Kh * I * Wt = 0.08575 * Wt = 18.73638 kN

Lengan, x = Hx / 2 = 1.900 m Mx = 1/2*TEQ* x = 17.80 kNm

Lengan, y = Hy / 2 = 2.300 m My = 1/2*TEQ* y = 21.55 kNm

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 40

5.3. TEKANAN TANAH DINAMIS PADA WING WALL

Hy = h1+h2+h3+h4+c = 4.60 m

h8+h10 = 1.20 m
17.2 kN/m3
ws =

∆KaG = 0.228228

Hx = b0 + b8 = 3.80 m

No Tekanan Tanah Dinamis TEQ

1 TEQ = 1/2 * (Hy)2 *Hx* ws * ∆KaG (kN)
2 TEQ = (h8 + h10) * Hx * ws * ∆KaG 157.822

17.900

Gaya geser dan momen pada wing wall akibat tekanan tanah dinamis :

No TTA Lengan y Lengan x My Mx

(kN) (m) (m) (kNm) (kNm)
99.95
1 157.822 y = 2/3*Hy 3.067 x = Hx / 2 1.900 161.33 11.34

2 17.900 y = Hy / 2 2.300 x = Hx / 2 1.900 13.72 111.29

175.722 175.05

5.4. BEBAN ULTIMIT WING WALL

Gaya geser ultimit, Vu = K * T K = faktor beban ultimit
Momen ultimit, Mu = K * M
No Jenis Beban My Mx Faktor beban ultimit
T

(kN) (kNm) (kNm) simbol faktor

1 Tekanan tanah (TA) 454.380 384.395 431.661 KTA 1.25
2 Gempa statik ekivalen (EQ) 18.736 21.547 17.80 KEQ 1.00
3 Gempa tek.tanah dinamis (EQ) KEQ 1.00
175.722 175.053 111.29

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 41

BEBAN ULTIMIT WING WALL Vu Muy Mux
No Jenis Beban
(kN) (kNm) (kNm)
1 Tekanan tanah (TA) 567.975 480.494 539.576
2 Gempa statik ekivalen (EQ)
3 Gempa tek.tanah dinamis (EQ) 18.736 21.547 17.800
175.722 175.053 111.291

762.43 677.09 668.67

[C]2010-MNI : Analalisis Beban Abutment 42