How to cite: Budiono. (2024). Analisa Struktur Box Underpass Jalan Danau Bogor Raya (Katulampa – Kecamatan Bogor Timur) Kota Bogor. Syntax Literate . (9)8 . http://dx.doi.org/10.36418/syntax-literate.v9i8 E-ISSN: 2548-1398
Syntax  Literate:  Jurnal  Ilmiah  Indonesia  p–ISSN:  2541- 0849 e-ISSN: 2548-1398
Vol. 9, No. 8, Agustus 2024
ANALISA  STRUKTUR BOX  UNDERPASS JALAN  DANAU  BOGOR  RAYA (KATULAMPA – KECAMATAN BOGOR TIMUR) KOTA BOGOR
Budiono Universitas Pakuan, Bogor, Indonesia Email: budiono@unpak.ac.id

## Abstrak
Pengembangan  ibu  kota  baru  Kota  Bogor  akan  berada  lokasi  Kelurahan  Katulampa Kecamatan Bogor Timur, untuk menuju ke lokasi pusat pemerintahan baru perlu akses ada jalan menuju kantor pemerintahan baru. Akses jalan ini  melewati kawasan Bogor Raya terus kejalan menuju kantor pemerintahan baru, akses jalan ini akan tersambung oleh adanya underpass.  Perencanaan box  underpass bertujuan  untuk  merancang box  underpass dan merancang  beban jacking yang  digunakan  pada  proses  pemasangan box  underpass. Metode yang digunakan dalam merancang box underpass ini adalah metode LRFD (Load Resistance Factor Design). Box underpass dirancang dengan tebal pelat dinding 75 cm untuk  pelat  lantai  bawah  sebagai  lantai  pondasi  tebal  100  cm.  Bahan  yang  digunakan adalah beton mutu K-350 dan baja tulangan dengan mutu BjTD 40. Pembebanan yang bekerja pada box underpass, meliputi beban mati, beban hidup dan beban gempa. Tahap berikutnya  menganalisis  struktur  underpass  dilakukan  dengan  menggunakan  SAP2000 untuk mendaptkan gaya dalam. Gaya dalam yang didapat digunakan untuk menghitung penulangan  dan  kontrol serviceability. Pada  pelat  lantai  atas,  tulangan  pokok  yang digunakan adalah D32 — 200, sedangkan tulangan bagi yang digunakan adalah D22 — 200,  Pada  pelat  lantai  pondasi,  tulangan  pokok  yang  digunakan  adalah  D25  —  175, sedangkan tulangan bagi yang digunakan adalah D22 — 200. Pada pelat dinding, tulangan pokok yang digunakan adalah D32 — 200, tulangan bagi yang digunakan adalah D25 — 200, sedangkan tulangan geser yang digunakan adalah D16 — 400.
Kata Kunci: Box Underpass, Beton, Penulangan, Beban Jacking

## Abstract
The development of the new capital city of Bogor City will be located in Katulampa Village, East Bogor District. To get to the location of the new government center, you need access to a road to the new government offices. This access road passes through the Bogor Raya area and continues towards the new government office. This access road will be connected by an underpass. Underpass box planning aims to design the underpass box and design the jacking load  used  in  the  underpass  box  installation  process.  The  method  used  in  designing  this underpass box is the LRFD (Load Resistance Factor Design) method. The underpass box is designed with a wall plate thickness of 75 cm for the bottom floor plate as a 100 cm thick foundation  floor.  The  materials  used  are  K-350  quality  concrete  and  BjTD  40  quality reinforcing steel. The loads acting on the underpass box include dead load, live load and earthquake load. The next stage of analyzing the underpass structure was carried out using SAP2000  to  obtain  internal  forces.  The  internal  forces  obtained  are  used  to  calculate reinforcement and control serviceability. In the top floor slab, the principal reinforcement used is D32 — 200, while the reinforcement used is D22 — 200. In the foundation floor slab, the principal reinforcement used is D25 — 175, while the reinforcement used is D22 — 200. In the slab walls, the main reinforcement used is D32 — 200, the reinforcement used is D25 — 200, while the shear reinforcement used is D16 — 400.
Keywords : Underpass Box, Concrete, Reinforcement, Jacking Load

## Pendahuluan
Pembangunan  pusat  pemerintahan  baru Kota  Bogor di  wilayah  Kelurahan Katulampa  Kecamatan  Bogor  Timur  diprediksi  akan  dimulai  tahun  2026.  Namun sebelum  itu,  akan  ada  pembangunan  akses  jalan  menuju  kantor  pemerintahan baru.   Perencanaan  pembangunan  pusat  pemerintahan  baru  Kota  Bogor  terus  berjalan, dimulai  dengan  rencana  pembangunan  akses  jalan  yang  melewati  jalan  Danau  Bogor Raya.  Akses  menuju  lokasi  pusat  pemerintahan  baru  Kota  Bogor  harus  melewati  atau memotong  jalan  esksiting,  sehingga  untuk  mengatasi  hal  tersebut,  maka  diperlukan alternatif  jalan  penghubung  pada  salah  satu  jalur  tersebut.  Alternatif  dilakukan  adalah membangun underpass.
Maksud dan tujuan dari penelitian   ini adalah merancang jalan tembus melewati jalan  melintang  dengan  menggunakan  struktur box  underpass dan  metoda  analisa LRFD mengacu kepada SNI yang berlaku saat ini. Pada  ini  penelitian, pembahasan dibatasi  pada;  (1)  merancang  desain box  underpass, (2)  metode  perhitungan  yang digunakan  adalah  metode  LRFD (Load  Recistance  Factor  Design), dan  (3)  data  yang digunakan  merupakan  data  sekunder  dari  perencanaan  pembangunan Box  Underpass Danau Bogor Raya.
Telah banyak penelitian yang dilakukan untuk merancang box underpass atau box culvert. Seperti penelitian yang dilakukan (Ilham, 2008; Prakasa & Dwiyanto, 2017)
Untuk  itu  diperlukan  penelitian  lanjutan  untuk  melanjutkan  atau  merevisi penelitian  yang  sudah  ada  sebelun - inya  dengan  standar-standar  yang  sudah diperbaharui.
Underpass berupa Box Culvert adalah bangunan yang dibangun dibawah jalan atau jembatan  yang  dipergunakan  sebagai  jalur  penghubung  seperti  jalan,  saluran  air (drainase), pipa gas, pipa kabel listrik, dan lain sebagainya. Pada dasarnya box culvert adalah  sebuah  konstruksi  yang  menyerupai  “pipa”  persegi  atau  persegi  panjang  yang terbuat  dari  beton  bertulang  guna  untuk  memperkuat  konstruksi  memikul  beban  yang diatasnya. Pengerjaannya ada berupa cor ditempat dan banyak juga terbuat dari beton pra cetak (precast) (Cook,  2002;  Edward  &  Nawy,  1998;  Najoan  et  al.,  2022;  Prastiogo, 2023).
Pada dasarnya box culvert adalah sebuah konstruksi yang menyerupai “pipa” persegi atau  persegi  panjang  yang  terbuat  dari  beton  bertulang  guna  untuk  memperkuat konstruksi  memikul  beban  yang  diatasnya  (Kasuma,  2022;  Manurung  et  al.,  2022). Pengerjaannya  ada  berupa  cor  ditempat  dan  banyak  juga  terbuat  dari  beton  pra  cetak (precast) (Sulaiman  &  Suppa,  2019).  Tipikal  perancangan  konstruksi  box  culvert disesuaikan  dengan  beberapa  hal,  seperti  ;  kondisi  lapangan,  kegunaan,  estetika, kekuatan, dan ekonomis. Box underpass adalah sebuah panel terowongan dengan ukuran tertentu sebagai tempat lewatnya kendaraan pada underpass.

## Pembebanan
Suatu  struktur  bangunan  baik  itu  bangunan  tinggi,  jembatan,  atau  underpass sekalipun harus direncanakan untuk dapat memikal beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut, diantaranya beban gravitasi dan beban lateral. Beban gravitasi yang bekerja pada struktur meliputi beban mati dan beban hidup (Arifin et al., 2015). Beban mati  yang  bekerja  pada  struktur  diakibatkan  oleh  berat  struktur  sendiri  serta  berat tambahan seperti berat tanah diatas underpass (Pasaribu et al., 2019; Raja et al., 2022).
Sedangkan yang termasuk beban lateral adalah beban tanah dan beban gempa. Beban- beban yang dihitung dalam perancangan ini adalah berat sendiri, beban mati tambaha beban lalu lintas, beban rem, tekanan tanah, beban angin dan beban gempa. Peraturan pembebanan  yang  digunakan  adalah  Panduan  Praktis  Perencanaan  Teknis  Jembatan, NO. 02 / M / BM / 2021.

## Metode Load Resistance Factor Design(Lrfd)
Perenanaan  teknik  jembatan  di  Indonesia  saat  ini  mengikuti  pedoman  Panduan Praktis Perencanaan Teknis Jembatan, NO. 02 / M / BM / 2021. Pada pedoman tersebut metoda yang digunakan  mengikuti metode LRFD ( Load Resistance Factored Design ) sejak  diberlakukannya  BMS  Peraturan  Teknik  Jembatan  pada  tahun  1992.  BMS  1992 menamakannya dengan ‘Cara Rencana Keadaan Batas’ atau Limit-states Design Method. Metode LRFD menggunakan beberapa kombinasi beban yang dinamakan keadaan batas ( limit states ), sehingga nama lain dari metode LRFD adalah Metode Limit-states Design. Metode Rencana Keadaan Batas sudah memperhitungkan variasi dan ketidakpastian pada baik beban maupun kekuatan elemen struktur. Level keamanan yang relatif merata atau seragam bisa dicapai pada struktur atas dan struktur bawah berdasarkan analisis risiko yang  didapat  dari  teori  reliabilitas.  AASHTO  mulai  memberlakukan  metode  LRFD kepada semua jembatan baru di Amerika Serikat sejak tahun 2007 (FHWA-NHI, 2015). Dalam  perencanaan  setiap  elemen  dan  sambungan  pada  struktur  jembatan  harus memenuhi Persamaan 1 untuk setiap keadaan batas.
∑ 𝑛 i .g i .Q i ≤ ∅𝑅 n
h i adalah faktor pengubah respon berkaitan dengan daktilitas, redundansi, dan klasifikasi operasional g i adalah faktor beban ke-i Q i adalah pengaruh gaya j  adalah factok beban R n adalah pengaruh gaya
Faktor beban adalah faktor pengali beban yang didasarkan dari hasil analisis statistik, dan  biasanya  lebih  besar  dari  1,0.  Nilai  faktor  beban  memperhitungkan  kemungkinan variasi  beban,  akurasi  analisis,  dan  probabilitas  terjadinya  beban  yang  berbeda  secara bersamaan. Nilai faktor beban juga terkait dengan nilai statistik ketahanan melalui proses kalibrasi.

## Analisis Struktur
Analisis  struktur    untuk  menentukan  gaya  dalam  pada  struktur  Box  Culvert menggunakan  analisis struktur dengan   bantuan program software komputer. SAP2000 (Structural  Analysis  Program  2000)  adalah  program  komputer  untuk  menganalisa  dan mendesain  struktur  bangunan,  baik  yang  berupa  struktur  bidang  2  dimensi  maupun struktur  3  dimensi.  Analisa  struktur  dapat  dilakukan  secara  statik  maupun  dinamik, dengan  berbagai  macam  kombinasi  pembebanan.  SAP2000  menggunakan  Metode Elemen Hingga sebagai dasar untuk analisis perhitungannya. Penggunaan yang efektif dari  suatu  program  seperti  SAP2000  untuk  keperluan  analisis  struktur,  memerlukan pengalaman yang cukup mengenal pemahaman dari struktur yang akan dianalisis. Tahap yang paling sulit didalam prosedur analisis adalah pemilihan model struktur yang tepat,
meliputi  karakteristik  dan  prilaku  yang  mendekati  kondisi  struktur  yang  sebenarnya. Secara  garis  besar,  metode  dalam  analisis  struktur  tersebut  melalui  tahapan-tahapan sebagai berikut:
1. Menentukan geometri model struktur.
2. Menetapkan beban yang bekerja pada model struktur box culvert
3. Menginput data material box culvert seperti modulus elastisitas (E) bahan,   mutu beton,  dan mutu tulangan baja.
4. Menentukan gaya dalam maksimum.
5. Menggambarkan bidang momen, geser dan aksial.

## Gorong-Gorong (Box culvert)
Gorong-gorong merupakan saluran berbentuk bulat ataupun persegi yang ditanam di dalam tanah yang berfungsi untuk saluran air, atau lalu lintas kendaraan, utilitas lainnya dan untuk fasilitas pejalan kaki. Gorong-gorong persegi bisa terbuat dari satu sel ataupun multi sel beton bertulang.

## Pembebanan pada box culvert
Dalam perencanaan box culvert , adapun beban-beban yang perlu dipertimbangkan adalah sebagai berikut:
1) Berat sendiri (MS)
Berat  sendiri  merupakan  berat  yang  berasal  dari  berat  isi  material  gorong-gorong yang ditentukan berdasarkan lebar strip ekivalen.
2) Beban vertikal
Tinggi  beban  vertikal  diukur  dari  muka  pelat  atas box  culvert ke  atas  permukaan perkerasan.  Beban  vertikal  berkenaan  dengan  beban  tanah  dan  perkerasan  serta daerah sekitar box culvert berdasarkan faktor interaksi struktur tanah. Dinding box culvert dianggap  tidak  ada  gesekan,  sehingga  tidak  ada  beban  vertikal  dari  beban resultan horizontal yang dipertimbangkan.
3) Beban horizontal Dalam perencanaan, beban tekanan tanah horizontal sebesar 9,5 kN/m3 diterapkan pada  dinding  gorong-gorong.  Untuk  memperoleh  pengaruh  gaya  maksimum, gunakan factor beban 1,35 untuk keadaan batas ultimit dan 1 untuk keadaan batas fatik.
4) Beban tekanan air Untuk  menganalisis  beban  air  pada  gorong-gorong,  perencana  harus mempertimbangkan dua kondisi yaitu kondisi gorong-gorong terisi penuh oleh air dan saat gorong-gorong tidak terisi oleh air.
5) Beban hidup tambahan Beban  hidup  tambahan  berasal  dari  beban  tekanan  tanah  di  belakang  dinding goronggorong saat dibebani beban truk dimana roda truk berjarak setengah tinggi dinding  dari  sisi  luar  dinding  gorong-gorong.  Besarnya  beban  hidup  tambahan ditentukan berdasarkan SNI 1725:2016 Pasal 7.3.
6) Beban lalu lintas
Pada  umumnya  gorong-gorong  direncanakan  dengan  asumsi  lalu  lintas  sejajar dengan bentang yang dianalisis untuk satu lajur terbebani dengan faktor kepadatan lajur untuk satu lajur.

## Pemodelan Box culvert
Dalam pemodelannya, pada bagian haunch dimodelkan sebagai rigid link . Tumpuan goronggorong  dimodelkan  sebagai  elemen  pegas  (kN/m)  dengan  konstanta  pegas diperoleh dari hasil perkalian modulus of subgrade dengan luas pelat strip bawah. Jika menggunakan program komputer, tipe elemen pegas yang digunakan adalah compression only. Luas pelat strip bawah diperoleh dari perkalian antara lebar efektif gorong-gorong ( E ) dengan panjang bentang gorong-gorong. Pemodelan struktur Box culvert seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 1. Pemodelan struktur gorong-gorong. ( Sumber: NO. 02 / M / BM / 2021).

## Metode Penelitian
Berikut ini denah lokasi dari Box Underpass berada diperumahan Bogor Raya Kota Bogor Jawa Barat, dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2. Lokasi Box Underpass
Gambar 3. Lokasi Box Underpass
Gambar 4. Tampak potongan Box Underpass
Box  underpass direncanakan  dengan  menggunakan  metode  faktor  beban ( LRFD) (Alamsyah,  2022) . Metode  ini  dipilih  dengan  pertimbangan  untuk menghidari  perbedaan  yang  tidak  diinginkan  pada  beban, menghindari kettdaktepatan perkiraan  pengaruh  pembebanan,  serta  menghindari  jika  terjadi perbedaan  ketepatan  dimensi  pada  saat  pelaksanaan.  Adapun  tahapan-tahapan  yang dilakukan dalam perancangan box underpass ini digambarkan pada diagram alir seperti yang tergambar pada gambar 5.
Gambar 5. Diagram alir perencanaan DIMENSI BOX Lebar Luar box, L = 9.750 m Tinggi Luar box, H = 6.175 m Tebal plat dinding samping, b1 = 0.75 m Tebal plat lantai, t1 = 0.75 m Tebal plat fondasi, t2 = 0.80  m DIMENSI LAINNYA Pada Lantai Atas Tebal Timbunan, Sa = 0.90 m
Tebal Lapis Permukaan, ta
= 0.10 m Analisis Struktur Dengan ETABS Analisis &Pembahasan Kesimpulan Hasil Analisa Struktur : • Displacement
• Momen, Lintang, Normal
• Penulangan • Daya dukung tanah Selesai Pembebanan Preliminary Design Pemodelan Struktur DL, LL, Eq Data tanah Mutu beton Mulai Data Struktur Banguna
Tinggi genangan air hujan, th = 0.05 m Pada Lantai Bawah Tebal Lapis Permukaan, tb = 0.25 Tinggi genangan air hujan, th = 0.05 BAHAN STRUKTUR
Mutu beton :  K - 300
Kuat tekan beton fc' = 0.83 * K / 10 = 24.90 MPa Modulus elastik Ec = 0.043 *(Wc)1.5 * √ fc' = 23452.95 Mpa Angka poisson , x0001_u = 0.20 Modulus geser G = Ec / [2*(1 + u)] = 9772.063711 Mpa
Koefisien muai panjang untuk beton, a = 0.00001/ oc
Mutu baja : Untuk baja tulangan dengan D > 12 mm :  U -40 Tegangan leleh baja, fy' = U *  10
= 400 Mpa
Untuk baja tulangan dengan
D < 12 mm : U - 40
Tegangan leleh baja,
fy' = U *  10 = 400 Mpa Specific Gravity Berat beton bertulang, Wc = 25.00 kN/m3 Berat beton tidak bertulang (beton rabat) Wc' = 24.00 kN/m3 Berat aspal padat, Wa = 22.00 kN/m3 Berat jenis air, Ww = 10.00 Berat timbunan tanah dipadatkan Ws = 17.20 kN/m3 Berat timbunan pilihan, Wt = 18.00 kN/m3

## Hasil dan Pembahasan
Analisis Beban
a. Berat Sendiri (MS)
Tabel 1. Faktor beban untuk berat sendiri
Tipe Bahan
Faktor Beban ( g MS )
Keadaan batas layan ( g S MS )
Keadaan batas ultimit ( g U MS ) Bahan Biasa Terkurangi Tetap Baja 1,00 1,10 0,90 Alumunium 1,00 1,10 0,90 Beton Pracetak 1,00 1,20 0,85
Beton dicor di tempat 1,00 1,30 0,80 Kayu 1,00 1,40 0,70
Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian Box Underpass yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifa tetap. Berat sendiri Box Underpass dihitung dengan meninjau selebar 1 m (tegak lurus bid.gambar) sebagai berikut:
Berat sendiri plat lantai, Q MS = h1 * wc = 18.75  kN/m Berat sendiri plat dinding samping, P MS = H * b1 * wc   = 115.78 kN
Gambar 6. Model pembebanan

## b. Beban Mati Tambahan (MA)
Beban mati tambahan (superimposed dead load), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada Box Underpass yang merupakan elemen non-struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur Box Underpass. Box Underpass dianalisis harus mampu memikul beban tambahan seperti :
1) Timbunan Tanah,
2) Penambahan lapisan aspal (overlay) di kemudian hari,
3) Genangan air hujan jika sistim drainase tidak bekerja dengan baik,
Tabel 2. Faktor beban untuk beban mati tambahan
Tipe Bahan
Faktor Beban ( g MA ) Keadaan batas layan ( g S MA )
Keadaan batas ultimit ( g U MA ) Keadaan Biasa Terkurangi Tetap Umum 1,00 (1) 2,00 0,70 khusus (Terawasi) 1,00 1,40 0,80 CATATAN (1) Faktor beban layan sebesar 1,3 digunakan untuk berat ultilitas
A. Pada Slab Atas 1 Timbunan Tanah tebal 0.90 (m), berat 17.20 (kN/m3) dalam satuan Panjang 15.48 kN/m 2 Lapisan aspal 0.10 m 22.00(kN/m3) dalam satuan Panjang 2.20 kN/m 3 Air hujan 0.05 m 10.00(kN/m3) Dalam satuan pajang 0.50 kN/m Total beban mati tambahan : g MA1 = 18.18  kN/m
c. Tekanan Tanah (TA)
Pada  bagian  tanah  di  belakang  dinding  yang  dibebani  lalu-lintas,  harus diperhitungkan adanya beban tambahan yg setara dengan tanah setebal 0,70 m yang berupa  beban  merata  ekivalen  beban  kendaraan  pada  bagian  tersebut.  Tekanan  tanah lateral dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah ws, sudut gesek dalam f, dan kohesi c dengan:
Tanah Aktif
f = Sudut geser tanah 30.00 ° q = sudut pada dinding belakang terhadap garis horizontal 0.00  ° d = sudut geser antara urukan dan dinding untuk analisa stabiltas 30.° untuk analisa struktural 10.° a = sudut pada urukan terhadap garis Horizontal 0.° untuk analisa stabilitas Ka = 0.297
Beban tekanan tanah pd plat dinding,
g TA1 = 0,70 * ws * Ka
= 3.578   kN/m g TA2 = gTA1 + H2 * ws * Ka = 198.48 kN/m untuk analisa struktural Ka' = 0.308 g TA1 = 0,70 * ws * Ka
= 3.714   kN/m g TA2 = gTA1 + H2 * ws * Ka = 206.02 kN/m
1. Beban Lalu-Lintas
a. Beban Lajur "D" (TD)
Beban  terbagi  rata  (BTR)  mempunyai  intensitas  q  kPa  dengan  besaran  q tergantung pada panjang total yang dibebani L yaitu seperti berikut :
q = 9.0 kPa untuk L ≤ 30 m q = 9,0 *( 0,5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30 m
Beban garis terpusat (BGT) dengan intensitas p kN/m harus ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas pada jembatan. Besarnya intensitas p adalah 49,0 kN/m. Untuk  mendapatkan  momen  lentur  negatif  maksimum  pada  jembatan  menerus,  BGT kedua yang identik harus ditempatkan pada posisi dalam arah melintang jembatan pada bentang lainnya.
Untuk panjang bentang, L = 9.75 m q = 9.00 kPa BGT mempunyai intensitas, p = 49.00 kN/m
Faktor  beban  dinamis  dalam  persen  untuk  gorong-gorong  dan  struktur  yang terkubur lainny harus diambil sebagai berikut:
Untuk harga, L = 9.75 FBD = 0.4 Beban hidup pada lantai, BTR = g TD = 9.00 kN/m BGT = g TD = (1 + FBD) * p = 68.6 kN
b. Beban Truk "T" (TT)
Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh Truk (beban T) yang besarnya,T = 112.5 kN Faktor beban dinamis untuk pembebanan truk diambil,, FBD = 0.4 Beban truk "T" : g TT = ( 1 + FBD ) * T = 157.5 kN

## c. Gaya Rem (TB)
Pengaruh percepatan dan pengereman lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang jembatan dan dianggap bekerja pada permukaan lantai kendaraan. Besar  gaya  rem  diperhitungkan  sebesar  5%  dari  Berat  Truk  Rencana  ditambah  Beban Lajur (BTR) Gaya rem per meter lebar,
g TB = (5% * T) + BTR = 14.63 kN

## d. Beban Angin (EW)
Gaya  angin  tambahan  arah  horisontal  pada  permukaan  lantai  Box  Underpass akibat bebanangin yang meniup kendaraan di atas lantai Box Underpass:

## Tabel 3. Beban Angin
Sudut Komponen tegak lurus Komponen sejajar derajat N/mm N.mm 0 1,46 0,00 15 1,28 0,18 30 1,20 0,35 45 0,96 0,47 60 0,50 0,55
Beban akibat transfer beban angin ke lantai jembatan,
g EW =   1.46  kN/m

## e. Pengaruh Temperatur (ET)
Faktor beban ultimit : KET   =1.20 Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat pengaruhtemperatur,  diambil  perbedaan  temperatur  yang  besarnya  setengah  dari selisihantara  temperatur  maksimum  dan  temperatur  minimum  rata-rata  pada  lantai jembatan (Hasudungan & Nurmaidah, 2021; Qosim et al., 2016).
Temperatur maksimum rata-rata, Tmax
= 40 o C Temperatur minimum rata-rata, Tmin = 15 o C Koefisien muai panjang untuk beton,  α =  1.00E-05/ o C Modulus elastis beton, Ec = 23452.95 kPa
Perbedaan temperatur pada plat lantai, ΔT   = ( Tmax - Tmin ) / 2 =12.5 o C
Perhitungan Spring Pada Dasar Box
K v = 0,422 x 28N x BH-3/4      (Kg/cm3)
K h
= 0,512 x 28N x BH-3/4      (Kg/cm3) dimana :
K v
= Koefisien Spring tanah dasar
N = Harga SPT N = 10 (dikonversi dari qc sondir) BH = Lebar Pembebanan Pondasi (cm) = 100  cm Kv = 0,422 x 28N x BH-3/4      (Kg/cm 3 ) Kv
= 3.737 kg/cm3 37365.47283 kN/m 3 Kh = 0,512 x 28N x BH-3/4      (Kg/cm 3 ) Kh
= 4.533 kg/cm 345334.41254 kN/m 3

## 2. Kombinasi Beban Ultimit
Tabel 4. Kombinasi Beban Ultimit Keadaan Batas MS MA TA PR PL SH TT TD TB TR TP
EU EWS EWL BF Eun TG ES Gunakan Salah Satu EQ TC TV Kuat I g r 1,8 1,00 - - 1,00 0,50/1,20 g r g r - - - Kuat II g r 1,4 1,00 - - 1,00 0,50/1,20 g r g r - - - Kuat III g r - 1,00 1,40 - 1,00 0,50/1,20 g r g r - - - Kuat IV g r - 1,00 - - 1,00 0,50/1,20 - - - - - Kuat V g r - 1,00 0,40 1,00 1,00 0,50/1,20 g r g r - - - Ekstrem I g r g EQ 1,00 - - 1,00 - - - - - - Ekstrem II g r 0,50 1,00 - - 1,00 - - - - - - Daya Layan I g r 1,00 1,00 0,30 1,00 1,00 0,50/1,20 g r g r - - - Daya Layan II 1,00 1,30 1,00 - - 1,00 0,50/1,20 - - 1,00 - - Daya Layan III 1,00 0,80 1,00 - - 1,00 0,50/1,20 g r g r - 1,00 1,00 Daya Layan IV 1,00 - 1,00 0,70 - 1,00 0,50/1,20 - 1,00 - - - Fatik (TD dan TR) - 0,75 - - - - - - - - - Catatan: - g r dapat berupa g MS, g MA, g TA, g PR, g PL, g S tergantung beban yang ditinjau - g EQ adalah factor beban hidup kondisi gempa
PERHITUNGAN SLAB PEMBESIAN SLAB TULANGAN LENTUR Momen rencana tumpuan : Mu = 758.270 kNm
Kuat Tekan Beton K-300  Kg/cm2 f'c = 24.9  Mpa Modulus Elastisitas Beton = 4700 √f'c =  Ec = 23452.95291 Mpa
Angka Poison, u = 0.2 BAJA TULANGAN Untuk Baja Tulangan dengan D < 12mm : U -39 Tegangan Leleh Baja, fy  =390 Mpa Untuk Baja Tulangan dengan D > 12mm : U - 39 Tegangan Leleh Baja, fy  =390 Mpa
Tebal Slab beton,
h =750.00 mm
Jarak tulangan terhadap sisi luar beton,
d' = 80 mm
Modulus elastis baja,
Es =  210000 MPa Faktor bentuk distribusi tegangan beton, b1 =  0.85 rb=b1*0.85*fc’/fy*600/(600+fy) = rb=0.027957 Rmax = 0.75 * rb * fy * [1 – ½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] = 6.5977
Faktor reduksi kekuatan lentur, ϕ = 0.9 Momen rencana ultimit, Mu = 7 58.270 kNm Tebal efektif slab beton, d = h - d' = 670 mm Ditinjau slab beton selebar 1 m, b = 1000mm Momen nominal rencana, Mn = Mu / ϕ   = 842.522 kNm
Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 10-6 / ( b * d2 )
= 1.8769 Rn < Rmax (OK) Rasio tulangan yang diperlukan : ρ = 0.85 * fc / fy * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) ] =0.00505 Rasio tulangan minimum, ρ min   = 0,5 / fy =0.00128 Rasio tulangan yang digunakan, ρ = 0.00505 Luas tulangan yang diperlukan, As = ρ* b * d =3381.6 mm 2 Diameter tulangan yang digunakan, D 32mm Jarak tulangan yang diperlukan, s = π/ 4 * D2 * b / As =237.8307887 mm Digunakan tulangan, D32 - 200
As = π/ 4 * D2 * b / s=4021.24mm 2
Untuk tulangan bagi As' =  1608.495 mm 2
Diameter tulangan yang digunakan,
D 22mm
Jarak tulangan yang diperlukan, s = π/ 4 * D2 * b / As =236.328125  mm Digunakan tulangan, D22 - 200 As = π/ 4 * D2 * b / s=1608.50mm 2

## PEMBESIAN SLAB
TULANGAN LENTUR Momen rencana lapangan : Mu =  700.490 kNm
Kuat Tekan Beton K-300  Kg/cm 2 f'c =24.9Mpa Modulus Elastisitas Beton
= 4700 √f'c =  Ec =23452.95291Mpa
Angka Poison u = 0.2 BAJA TULANGAN Untuk Baja Tulangan dengan D < 12mm : U -39 Tegangan Leleh Baja, fy = 390 Mpa Untuk Baja Tulangan dengan D > 12mm : U -39 Tegangan Leleh Baja, fy = 390 Mpa Tebal Slab beton, h = 750.00 mm Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 80 mm Modulus elastis baja, Es = 210000 MPa Faktor bentuk distribusi tegangan beton, b1 = 0.85
rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = rb = 0.027957 Rmax = 0.75 * rb * fy * [1 – ½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] = 6.5977 Faktor reduksi kekuatan lentur,
ϕ =0.8 Momen rencana ultimit, Mu =700.490 kNm Tebal efektif slab beton, d = h - d' = 670 mm Ditinjau slab beton selebar 1 m, b =1000 mm Momen nominal rencana, Mn = Mu / ϕ = 875.613 kNm Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 10-6 / ( b * d2 ) = .9506 Rn < Rmax (OK)
Rasio tulangan yang diperlukan : r= 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) ] =0.00526 Rasio tulangan minimum, ρ min   = 0,5 / fy =0.00128 Rasio tulangan yang digunakan, ρ = 0.00526 Luas tulangan yang diperlukan,
As
= ρ * b * d =3521.52 mm 2
Diameter tulangan yang digunakan,
D 32mm
Jarak tulangan yang diperlukan, s = π/ 4 * D2 * b / As =228.38 mm
Digunakan tulangan,
D32 - 200
As = π/ 4 * D2 * b / s=4021.24 mm 2 Untuk tulangan bagi
As' =1809.557 mm 2
Diameter tulangan yang digunakan, D 22mm Jarak tulangan yang diperlukan,
s = π/ 4 * D2 * b / As =210.06mm Digunakan tulangan,  D22 - 200 As = π/ 4 * D2 * b / s=1809.56 mm 2 TULANGAN GESER
Gaya geser ultimit rencana,
Vu
= 448.46 kN
Vu = 448460 N
Kuat tekan beton, fc' = 24.9 MPa
Tebal efektif slab beton,
d = 670  mm
Ditinjau slab selebar,
b = 1000 mm Vc = (√fc') /6*b*d*10-3 =557215.5 N
f =0.75 f * Vc  = 417911.66N
f * Vc  <Vu==Perlu Tulangan Geser Gaya geser yang dipikul oleh tulangan geser :Vs = Vu - f Vc =30548 N Untuk tulangan geser digunakan besi tulangan :D =13 Jarak tulangan geser arah y,
Sy = 400 mm Luas tulangan geser, Asv   = p/4*D2*( b / Sy ) =331.831mm 2
Jarak tul. geser yang diperlukan,
Sx
= Asv * fy * d / (Vs ) =2838mm
Digunakan tulangan geser :  D 13 Jarak Arah x,  Sx= 400
mm
Jarak Arah y,  Sy =  400
mm
PELAT DINDING SAMPING
PEMBESIAN TULANGAN LENTUR Mutu Beton :K-300
Kuat tekan beton, fc' = 24.9 Mpa Mutu Baja : U-39 Teganagan leleh baja fy = 390 Mpa Dimensi Pelat Dinding
By= 6.18 m
h= 0.75 m
Ditinjau Pelat Dinding selebar 1 m : Lebar Pelat Dinding,  b= 1000 mm Tebal Pelat Dinding,  h= 750 mm
Luas penampang Pelat Dinding yang ditinjau, Ag = b * h = 750000 mm 2
Pu
= Gaya aksial ultimit pada Pelat Dinding (kN)
Mu = Momen ultimit pada Pelat Dinding (kNm) f.Pn   = Pu a = f.Pn / (fc'.Ag) = Pu*103 / (fc' * Ag) f.Mn   = Mu
b = f.Mn / (fc'.Ag.h) = Mu*106 / (fc'*Ag* h)
HASIL ANALISA BEBAN UNTUK LEBAR 1M No Kombinasi BEBAN ULTIMIT P u (Kn) M u (Kn-m) P u (Kn) M u (Kn-m) a b 1 KOMBINASI - 1 592.95 758.27 592.95 758.27 0.032 0.0541 2 KOMBINASI - 2 551.69 685.03 551.69 685.03 0.03 0.0489 3 KOMBINASI - 3 445.79 466.49 445.79 466.49 0.024 0.0333 4 KOMBINASI - 4 591.92 693.31 591.92 693.31 0.032 0.0495 5 KOMBINASI - 5 442.94 463.31 442.94 463.31 0.024 0.0331 6 KOMBINASI - 6 552.50 634.51 552.50 634.51 0.03 0.0453 Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 80mm h'
= h - 2*d' = 590 mm h' / h   = 0.787
Nilai  a =  f.Pn / (fc'.Ag) dan  b =  f.Mn / ( fc'.Ag.h ) diplot ke dalam diagram interaksi diperoleh,
Rasio tulangan yang diperlukan, ρ = 0.500%
Luas tulangan yang diperlukan : As
=  ρ * b * h =3750
mm 2 Diameter tulangan yang digunakan, D
= 32mm Tulangan tekan
D = 25mm
Jarak tulangan yang diperlukan,
S = p/4* D2 * b / (1/2 * As) =214.47  mm Digunakan : Tulangan tekan, 1 lapis D 32-200 dan ρ = 0.54% Tulangan tarik, 1 lapis D 25-200 dan ρ = 0.33% Total = 0.86%
Diagram iteraksi dinding beton pada gamabar dibawah ini.
1. A -1 ' 4 -b -d = 1 , 4 1000.507 392 = 1810,714 mm 2
Dari  ketiga  nilai  diatas,  dipilih  yang  terbesar.  Maka  dipilih  nilai  luas tulangan sebesar 10048,159 mm 2 . Karena tulangan r a n g k a p ,   m a k a   d i p a k a i   l u a s
t u l a n g a n  5 0 2 4 , 0 8 0 m m 2 T u l a n g a n  p o k o k  y a n g  digunakan adalah tulangan ulir dengan diameter 40. Maka jarak antar tulangannya bisa dihitung sebagai berikut. Sistem penulangan pada box culvert terlihat pada gambar dibawah ini.

## Gambar 7. Penulangan pada underpass

## Kesimpulan
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut (1) Box underpass dirancang dengan menggunakan beton mutu K - 300, dan baja tulangan yang digunakan adalah mutu baja BjTD 40. (2) Dimensi box underpass yang dirancang adalah masing - masing setebal 75 cm untuk pelat lantai atas, pelat lantai pondasi  tebal  100  cm  dan  pelat  dinding  tebal  75  cm.  (3)  Pada  pelat  lantai  atas, tulangan pokok yang digunakan adalah D32 - 200. Tulangan bagi yang digunakan adalah D22 - 300. (4) Pada pelat lantai pondasi, tulangan pokok yang digunakan adalah D25 - 175. Tulangan bagi yang digunakan adalah D22 - 200. (5) Pada  pelat  dinding, tulangan  pokok  yang  digunakan  adalah  D32  -  200.  Tulangan  bagi  yang  digunakan adalah D25 - 200. Sedangkan tulangan geser yang digunakan adalah D16 - 400.

## BIBLIOGRAFI
Alamsyah, A. (2022). Perancangan Struktur Atas Jembatan Sei. Lukut Dengan Struktur Komposit  (Pembebanan  Berdasarkan  SNI  1725:2016). Jurnal  TeKLA , 4 (1). https://doi.org/10.35314/tekla.v4i1.2638
Arifin, Z., Suyadi, & Sebayang, S. (2015). Analisis Struktur Gedung POP Hotel Terhadap Beban Gempa Dengan Metode Pushover Analysis. Jrsdd , 3 (3). Cook, R. A. (2002). Design Live Loads on Box Culvert. University of Florida .
Edward,  G.  N.,  &  Nawy,  P.  E.  (1998).  Beton  Bertulang  Suatu  Pendekatan  Dasar.
Bandung: Refika Aditama .
Hasudungan,  H.  I.,  &  Nurmaidah,  N.  (2021).  Evaluasi  perhitungan  bangunan  atas jembatan  komposit. Journal  Of  Civil  Engineering  Building  And  Transportation , 5 (1), 26–36.
Ilham,  M.  N.  (2008).  Perhitungan  Struktur  Box  Culvert. Tersedia:  Http://Dokumen. Tips/Documents/Desain-Box-Culvertpdf. Html.[22 Oktober 2015] .
Kasuma,  R.  S.  (2022).  Analisis  Perbandingan  Volume  Antara  Metode  Konvensional Dengan  Aplikasi  Revit  3D  Pada  Pekerjaan  Box  Culvert. Sondir , 6 (2). https://doi.org/10.36040/sondir.v6i2.5551
Manurung, L. D. M., Sarifah, J., & Simbolon, R. H. T. (2022). Evaluasi Kapasitas Daya Dukung  Pondasi  Bored  Pile  Tiang  Tunggal  Dan  Kelompok  Pada  Proyek Pembangunanbox Culvert Bh 14 A, 14 B Lintas Kereta Api Medan-Binjai. Jurnal Teknik Sipil (JTSIP) , 1 (2), 136–142.
Najoan,  G.  T.,  Lalamentik,  L.  G.  J.,  &  Palenewen,  S.  C.  N.  (2022).  Analisa  Uji  Laik Fungsi Jalan Secara Teknis Pada Ruas Jalan Nasional Nomor Ruas 017 Batas Kota Manado–Wori Dari KM 3+ 051 Sampai KM 17+ 502 Di Sulawesi Utara. Jurnal Ilmiah Media Engineering , 12 (3), 225–236.
Pasaribu, B. C. H., Eratodi, I. G. L. B. , Ariawan, P. , & Wismantara, I. G. N. N. (2019). Evaluasi  Perencanaan  Struktur  Jembatan  Underpass  Simpang  Tugu  Ngurah  Rai, Badung, Bali. Jurnal Ilmiah TELSINAS , 2 .
Prakasa, M., & Dwiyanto, A. (2017). Perencanaan Underpass Simpang Mandai Makassar Dengan  Metode  Jacked  Box  Tunnel. (Doctoral  Dissertation,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember).
Prastiogo, R. (2023). Studi Perencanaan Underpass JL. S Supriyadi Gang III Klayatan Kecamatan Sukun Kota Malang .
Qosim, M., Priyono, P., & Dewi, I. C. (2016). Perencanaan Struktur Atas Jembatan Jalan Raya Dengan Kontruksi Lengkung Di Sungai Disanah Desa Marparan Kecamatan Sreseh Kabupaten Sampang. Jurnal Rekayasa Infrastruktur Hexagon , 1 (1). Raja, E. L., Endayanti, E., & Hutahean, N. (2022). Analisa Perhitungan Struktur Pondasi Tiang Pancang Abutment Jembatan Underpass Jalan Tol (STA 6+850) Pada Proyek Jalan  Tol  Langkat  Sumatera  Utara. Jurnal  Ilmiah  Teknik  Sipil , 11 (1). https://doi.org/10.46930/tekniksipil.v11i1.1716
Sulaiman, L., & Suppa, R. (2019). Studi Kuat Tekan Beton Recycle Agregat Terhadap Lingkungan  Air  Laut. PENA  TEKNIK:  Jurnal  Ilmiah  Ilmu-Ilmu  Teknik , 4 (1). https://doi.org/10.51557/pt_jiit.v4i1.210
Copyright holder: Budiono (2024)
First publication right: Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia
This article is licensed under: