1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
440
Beberapa faktor penting dalam perencanaan jembatan gelagar:
Pengaku web
Pengaku vertikal dan horisontal Gambar 9.9 biasanya diperlukan apabila web relatif tipis. Momen lendut menghasilkan gaya tekan dan gaya
tarik pada web, dipisahkan oleh aksis netral. Pengaku membujurhorisontal mencegah tekukan web akibat lendutan dengan memberi tekanan pada
bagian atas web setengah bagian ke atas pada gelagar penopang sederhana. Karena momen lendut terbesar berada di dekat pertengahan
panjang gelagar pendukung sederhana, pengaku horisontal akan di tempatkan pada bagian ini. Pengaku horisontal tidak disarankan hingga
mencapai batas ketahanannya. Pengaku vertikal mencegah tekukan-geser dan memberikan kemampuan tekukan-geser lebih elastis dengan tegangan
lapangan. Pengaku horisontal ditempatkan lebih dekat dengan pendukung karena gaya geser terbesar ada pada bagian tersebut. Penahan pengaku
juga diperlukan untuk menahan reaksi gaya yang besar, yang akan didesain tersendiri apabila terdapat gaya tegangan yang lain. Apabila web tidak
terlalu dalam dan ketebalannya tidak terlalu tipis tidak diperlukan adanya pengaku sehingga biaya produksi bisa dikurangi.
Gambar 9.9. Pengaku web: a tekukan web dan b pengaku web.
Sumber: Chen Duan, 2000
C. Jembatan Gelagar Komposit
Apabila dua buah balok bersusun secara sederhana tiered beam seperti yang terlihat pada Gambar 9.10.a, mereka bekerja secara terpisah
dan beban geser tergantung pada kekakuan lenturnya. Pada kasus tersebut, gelincir terjadi di sepanjang batas balok. Tetapi jika kedua balok
dihubungkan dan gelincir ditahan seperti pada Gambar 9.10.b, mereka bekerja sebagai satu kesatuan gelagar komposit. Untuk jembatan gelagar
datar komposit, gelagar baja dan slab beton dihubungkan dengan sambungan geser. Dengan cara ini, slab beton akan menyatu dengan
gelagar dan menjadi komponen tekan dari momen lendutan pada saat
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
441
gelagar datar baja mendapat gaya tarik. Gelagar komposit lebih efektif dibandingkan dengan gelagar bertingkat sederhana.
Gambar 9.11. menunjukkan perbedaan antara balok tier dan balok komposit. Penampang keduanya sama dan mendapat pembebanan
terpusat pada tengahnya. Momen inersia balok komposit 4 kali lebih besar daripada balok tier, sehingga defleksi yang terjadi hanya ¼ nya. Tekanan
lendut maksimum di permukaan atas atau bawah hanya ½ dari konfigurasi balok tier.
Gambar 9.10. Prinsip balok tiered dan balok komposit
: a balok tiered, dan b balok komposit
Sumber: Chen Duan, 2000
Distribusi tekanan yang sesuai ditunjukkan pada gambar berikut. Poin ’S’ dan ’V’ merupakan pusat profil baja dan penampang komposit.
Menurut teori, distribusi tegangan adalah linier tetapi distribusi tekanan berubah pada batas antara baja dan beton.
Gambar 9.11. Potongan gelagar komposit
: a potongan gelagar komposit, dan b distribusi tekanan
Sumber: Chen Duan, 2000
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
442
Tiga tipe sambungan geser, studs, horse shoes dan blok baja ditunjukkan pada Gambar 9.12. Studs lebih umum digunakan karena lebih
mudah dilas ke sayap tegangan dengan menggunakan pengelasan elektrik, tetapi sulit dalam pemeriksaannya. Jika pengelasan pada stud kurang, stud
dapat bergeser dan menyebabkan kerusakan. Tipe yang lain menjadi pertimbangan karena lebih mudah pemeliharaannya.
Sambungan geser diletakkan mendekati akhir bentang dimana terjadi gaya geser terbesar.
Gambar 9.12. Tipe sambungan geser
: a stud, b horse shoe, c blok baja
Sumber: Chen Duan, 2000
Gelagar Kisi-Kisi grillage girder
Jika gelagar diletakkan berbaris dan dihubungkan melintang dengan balok lantai, beban truk didistribusikan oleh balok lantai ke gelagar. Sistem
ini disebut gelagar kisi-kisi grillage girder. Jika gelagar utama berupa gelagar datar, harus dipertimbangkan tidak adanya kekakuan dalam puntir.
Di sisi lain, gelagar kotak dan gelagar beton dapat dianalisa dengan asumsi terdapat kekakuan untuk menahan puntir. Balok lantai meningkatkan
kemampuan menahan puntir di seluruh sistem struktur jembatan.
Gambar 9.13. menunjukkan distribusi beban dalam sistem kisi-kisi. Kisi-kisi mempunyai tiga gelagar dengan satu balok lantai di pertengahan
bentangnya. Dalam hal ini, terdapat 3 nodaltitik pada perpotongan gelagar dan balok lantai tetapi hanya ada 2 persamaan V = 0 dan M = 0. Jika
perpotongan antara gelagar utama B dan balok lantai diputuskan, dan diterapkan sepasang kekuatan tak tentu ’X’ di titik ’b’ seperti pada gambar, X
dapat diperoleh dengan menggunakan kondisi yang sesuai di titik ’b’. Bila kekuatan ’X’ didapatkan, kekuatan setiap bagian gelagar dapat dihitung.
Sistem struktur tersebut dapat diaplikasikan pada desain praktis jembatan gelagar datar.
Gelagar Plat dengan Jarak Luas Widely Spaced Plate Girder
Sebuah konsep desain jembatan baja dikembangkan dengan meminimalkan jumlah gelagar dan bagian-bagian fabrikasi, sehingga dapat
mengurangi nilai konstruksinya. Jarak antar gelagar dibuat lebar dan
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
443
pengaku lateral diabaikan. Contoh Gambar 9.14. berikut menunjukkan jembatan yang hanya mempunyai dua gelagar dengan jarak 5.7 m dan
ketebalan geladak slab beton pratekan 320 mm.
Gambar 9.13. Gelagar grillage
: a sistem one-degree indeterminate, dan b sistem statika determinan
Sumber: Chen Duan, 2000
Gambar 9.14. Jembatan Chidorinosawagawa
Sumber: Chen Duan, 2000
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
444 Gelagar Kotak box girder
Jembatan gelagar kotak tersusun dari gelagar longitudinal dengan slab di atas dan di bawah yang berbentuk rongga hollow atau gelagar
kotak. Tipe gelagar ini digunakan untuk jembatan bentang panjang. Bentang sederhana sepanjang 40 ft + 12 m menggunakan tipe ini, tetapi bentang
gelagar kotak beton bertulang lebih ekonomis pada bentang antara 60 – 100 ft + 18 – 30 m dan biasanya didesain sebagai struktur menerus di atas
pilar. Gelagar kotak beton prategang dalam desain biasanya lebih menguntungkan untuk bentang menerus dengan panjang bentang + 300 ft
+ 100 m. Keutamaan gelagar kotak adalah pada tahanan terhadap beban torsi.
Pada kondisi lapangan dimana tinggi struktur tidak terlalu dibatasi, penggunaan gelagar kotak dan balok T kurang lebih mempunyai nilai yang
sama pada bentang 80 ft + 25 m. Untuk bentang yang lebih pendek, tipe balok T biasanya lebih murah, dan untuk bentang yang lebih panjang, lebih
sesuai menggunakan gelagar kotak.
Bentuk struktur gelagar kotak diperlihatkan pada Gambar 9.15. Gelagar kotak merupakan bagian tertutup sehingga mempunyai ketahanan
puntir yang tinggi tanpa kehilangan kekuatan menahan lendut dan geser. Selain itu, gelagar datar merupakan bagian terbuka yang secara efektif
menahan lendut dan geser. Ortotropik dek, plat baja dengan pengaku membujur dan melintang sering digunakan untuk geladak pada gelagar
kotak atau struktur dinding tipis pada slab beton untuk jembatan bentang panjang.
Gambar 9.15. Gelagar kotak
; a dengan gelagar beton bertulang, dan b dengan steel deck
Sumber: Chen Duan, 2000
Puntiran ditahan dalam dua bagian, yaitu puntir murni dan puntir tersembunyi. Ketahanan puntir murni untuk gelagar profil I bisa diabaikan.
Untuk bagian tertutup seperti gelagar kotak, puntir murni harus dipertimbangkan, sesuai untuk jembatan lengkung atau jembatan bentang
panjang. Di sisi lain, puntir tersembunyi untuk bagian kotak bisa diabaikan.
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan
445
Gelagar profil I mempunyai ketahanan tersembunyi tetapi tidak sebesar puntir murni pada bagian tertutup.
D. Jembatan beton bertulang
