Gelagar Melintang Perencanaan Gelagar Jembatan 1. Gelagar Memanjang

kontrol tegangan = = 1310,14 kgcm 2 1600 kgcm 2

4.2.2. Gelagar Melintang

Gambar 4.3. Pola pembebanan pada gelagar melintang 1. Beban Mati 1  Lantai beton : 0,20m.1,5m. 2400 kgm 3 = 720kgm’  Dek baja : 27,63 kgm 2 . 1,5 m = 41,45 kgm’  Gelagar baja : = 66,2 kgm’  Aspal :0,075m . 1,5m. 2240 kgm 3 = 252 kgm’ + q 1 =1079,65 kgm’ Universitas Sumatera Utara P1 =q1 x 5 m = 1079,65 . 5 = 5398,25 kg 2. Beban mati 2  Trotoar : 0,25m . 0,5m .2400 kgm 3 = 300 kgm  Lantai beton :0,2 m . 0,5m . 2400 kgm 3 =240 kgm + q 2 = 540 kgm’ Beban P2 = q2 x 5m = 540 . 5 = 2700 kg Sedangkan P3 = . P1 = . 5398,25 = 2699,13 kg Gambar 4.4. Distribusi beban pada gelagar melintang R A = = = 13496,51 kg Mmax DL = R A . 4,5 – P2 + P3 . 3 – P1 . 1,5 = 13496,51 . 4,5 – 2700 + 2699,13 . 3 – 5398,25 . 1,5 Universitas Sumatera Utara = 52634,28 kgm 3. Berat sendiri gelagar melintang Ditaksir q = 250 kgm Mmax gelagar = q l 2 = . 250 . 7 2 = 1531,25 kgm R gel,memanjang = q l = . 250 . 7 = 875 kg 4. Beban Hidup  Beban terbagi rata “q” Q = 2,2 tm’- . L- 30 tm’ untuk 30 m L 60 m = 2,2 – . 60 – 30 tm’ = 1,65 tm’ Dengan demikian beban hidup yang diterima oleh tiap gelagar tersebut adalah : q’ = . s ’ = . 5 = 3 tm = 3000 kgm q 2 = . 3000 = 1500 kgm  Beban garis “P” Po= 12 ton. Menurut Peraturan Pembebanan Jembatan Jalan Raya , untuk lebar 5,5 m : P= . K Universitas Sumatera Utara Dimana : K = koefisien kejut yang ditentukan dengan rumus : K= 1 + = 1 + = 1,182 Maka P = 1,182 = 5,158 Tm = 5158 kgm Untuk lebar sisa: q 2 = . 5158 = 2579 kgm Total q 1 = 3000 + 5158 = 8158 kgm Total q 2 = 1500 + 2579 = 4079 kgm Dalam perhitungan kekuatan gelagar akibat pengaruh beban hidup pada trotoar diperhitungkan beban sebesar 60 beban hidup trotoar.  Untuk trotoar q 3 = 60 . 500 kgm 2 . 0,5 m =150 kgm Gambar 4.5. Distribusi beban hidup merata P2 = q1 . 1,5 = 8158 . 1,5 =12237 kg P1 = q2 . 0,25 + q3 . 0,5 + q1 . 0,5 = 4079 . 0,25 + 150 . 0,5 + 8158 . 0,5 = 5173,75 kg Universitas Sumatera Utara R A =R B = . 2 . P1 + 3. P2 = . 2 . 5173,75 + 3. 12237 = 23529,25 kg Mmax LL = R A . 3,5 – P1 . 3 – P2 . 1,5 = 23529,25 . 3,5 – 5173,75 . 3 -12237 . 1,5 = 48475,63 kgm Mmax total = Mmax DL + Mmax b. gelagar + Mmax LL = 52634,28 + 1531,25 + 48475,63 = 102641,16 kgm = Wx= = 6415,07 cm 3 Dipakai profil IWF 700 x 300 x 15 x 28 Gambar 4.6. Penampang gelagar melintang q = 215 kgm Ix = 237000 cm 4 h =708 mm Iy = 12900 cm 4 b= 302 mm ix = 29,4 cm Universitas Sumatera Utara F = 273,6 cm 2 iy = 6,86 cm t1= 15 mm Wx = 6700 cm 3 t2= 28 mm Wy = 853 cm 3 Check berat sendiri Berat asumsi ≥ berat profil 250 kgm ≥ 215 kgm OK Check Tegangan Lentur = = = 1531,96 kgcm 2 1600 kgcm 2 OK Check tegangan geser Dmax = R A b.mati + R A b.gel memanjang + R A b.hidup = 13496,5 + 875 + 23529,25 = 37900,75 kg Gambar.4.7. tinggi penampang gelagar melintang Sx = d . . h . . h + b-d . t . . h-d = 1,5 . . 70,8 . . 70,8 + 30,2-1,5 . 2,8 . . 70,8-2,8 Universitas Sumatera Utara = 939,87 + 2732,24 = 3672,11 cm 3 = = = 391,5 kgcm 2 izin = 0,58 . izin = 0,58 . 1600 = 928 kgcm 2 izin OK Check lendutan f izin = = = 1,4 cm f yang terjadi = = = 1,05 cm f yang terjadi f izin OK Universitas Sumatera Utara Perhitungan Ukuran-Ukuran Komposit IWF 700 x 300 x 15 x 28 q = 215 kgm Ix = 237000 cm 4 h =708 mm Iy = 12900 cm 4 b= 302 mm ix = 29,4 cm F = 273,6 cm 2 iy = 6,86 cm t1= 15 mm Wx = 6700 cm 3 t2= 28 mm Wy = 853 cm 3 Gambar.4.8. potongan antar gelagar memanjang Universitas Sumatera Utara Lebar beton ekivalen : RSNI T-03-2005 - 12 x tb = 12 x 20 = 240 cm - . lebar jembatan = 7005= 140 cm - Jarak pusat antara badan gelagar = 500 cm Dipilih yang terkecil be = 140 cm Angka ekivalen n = = √ = √ = 7,769 ≈ 8 Luas beton Fc = . tbe = . 20 = 350 cm 2 Luas profil Fs = 273,6 cm 2 Luas total Ft = 350 + 273,6 = 623,6 cm 2 Ybs = = = 35,4 cm Yd = h + = 70,8 + = 80,8 cm Yb komp = = = 60,88 cm Yt komp = Htot – Yb komp = 70,8 + 20 – 60,88 = 29,92 cm Es = Yb komp – Ybs = 60,88 – 35,4 = 25,48 cm Ec = Yt komp - = 29,92 - = 19,92 cm Universitas Sumatera Utara Ys = h – Ybs – Es = 70,8 – 35,4 – 25,48 = 9,92 cm Yc = Yt komp = 29,92 cm I komp = I prof + FsEs 2 + FcEc 2 + . tbe 3 = 237000 + 273,6 25,48 2 + 350 19,92 2 + 17,5 . 20 3 = 565178,34 cm 4 CEK KEKUATAN - pada serat atas tc = = = 67,92 kgcm 2 0,45 fc = 0,45 . 300 = 135 kgcm 2 ......OK ts = = = 180,16 kgcm 2 - pada serat bawah bs = = = 1105,632 kgcm 2 ’ = 1600 kgcm 2 ...OK Universitas Sumatera Utara - tegangan geser = = = 356,88 kgcm 2 0,58 . izin = 356,88 kgcm 2 0,58 . 1600 = 928 kgcm 2 Gambar.4.9. potongan penampang komposit PERHITUNGAN SHEAR CONNECTOR PENGHUBUNG GESER Untuk penghubung geser digunakan Stud paku dengan ϕ = 24 mm dan Hs = 140 mm, dengan syarat = = 5,83 ≥ 5,5 Luas 1 paku A = . D 2 = . 24 2 = 453 mm 2 Kekuatan 1 paku Q = √ = √ Q = 87,723 KN = 8772,3 kg Universitas Sumatera Utara Shear connector direncanakan pada balok komposit penuh full composit sehingga gaya geser horizontal ditentukan oleh kapasitas tekan beton atau kapasitas tarik baja, dengan gaya geser sebagai berikut : Vhc = = = 267750 kg Vhs = = = 328320 kg Dipilih nilai yang terkecil Vh = 267750 kg, V= = 133875 kg untuk setengah bentang. Posisi gelombang dek baja sejajar dengan penumpu, maka reduksi kekuatan paku adalah : rs = 0,6 . . = 0,336 ≤ 1 Gambar.4.10. penampang dek baja dan tinggi stud maka kekuatan 1 paku= 0,336 . 8772,3 = 2947,49 kg Jumlah paku n = = = 46 buah paku untuk setengah bentang. Universitas Sumatera Utara Jarak setengah bentang = = 350 cm Syarat jarak memanjang paku = s ≥ 6d ari = 6 2,4 cm = 14,4 cm 2 buah paku, s Jarak antar paku s = = 16 cm ≥ 14,4 cm........ OK Cek kekuatan pada setengah bentang = 46 . 2947,49 kg = 135584,54 kg = 133875 kg.......OK 350 cm Gambar.4.11. pemasangan stud pada gelagar melintang Adapun rekapitulasi beban dari pada jembatan : BEBAN MATI  Berat aspal beton = BJ aspal . tebal . lebar jalan . λ . 0,5 Universitas Sumatera Utara = 22,4 . 0,075.6.5.0,5 = 25,2 KN  Berat pelat lantai beton = BV beton.tebal.lebar jemb. λ . 0,5 =24 .0,20 .7. 5. 0,5 = 84 KN  Berat dek baja = BV beton . tebal . lebar jemb . λ .0,5 = 27,63 .7.5.0,5 = 4,835 KN  Berat trotoar = BV beton.tebal trotoar.lebar trot. λ = 24.0,25. 0,5.5 = 15 KN  Berat profil memanjang = q . panjang . 0,5 = 49,6 . 2 + 84,3 . 3 . 5 . 0,5 = 880,25 kg = 8,803 KN  Berat profil melintang = q . panjang . 0,5 =215 . 7. 0,5 = 752,5 kg = 7,525 KN Untuk perkiraan berat sambungan dan ikatan angin pada jembatan dapat ditaksir dengan : dimana : batang tepi bawah 20 = A 3,5 A batang tepi atas 25 = 1,25 A ikatan bracing 10 = 0,5 A batang vertikal diagonal 25 = 1,25 A Universitas Sumatera Utara sambungan 20 = A Adapun rumus taksir berat gelagar utama tanpa bracing dan sambungan: Qb = 20 + 3 L b Qb = 20 + 3 x 60 7 = 1400 kg Qb = 3,5 A ; A = Qb 3,5  Bracing 0,5 A = 0,5 . 1400 3,5 = 200 kg = 2 KN  Sambungan A = 1400 3,5 = 400 kg = 4 KN Beban mati yang bekerja pada sebuah titik simpul: P = 25,2 + 84 + 4,835 + 15 + 9,48 + 7,525 + 2 + 4 = 152,04 KN =15,20 T BEBAN HIDUP  BEBAσ “D” Q = 2,2 – . L-30 = 2,2 – 60-30 = 1,65 tm Q = 1,65 tm . λ . 0,5 = 1,65 . 5 . 0,5 = 4,125 T Untuk di ujung tumpuan = Q 2 = 2,063 T  BEBAσ “T” Universitas Sumatera Utara a b Gambar 4.12. a b Beban angin pada kendaraan Reaksi pada roda = 100 . H . L .q angin = 100 . 2. 9. 150 kgm 2 = 2700 kg = 2,7 ton Beban roda + angin T = 10 + 2,7 = 12,7 ton = 127 KN  Beban trotoar Universitas Sumatera Utara qtrot = 500 kgm 2 . lebar . λ = 500 . 0,5 5 = 1250 kg = 1,25 T Untuk di ujung tumpuan = 1,25 T 2 = 0,625 T BEBAN ANGIN Ab = 30 . 55+60. 6 =103,5 m 2 Tew1 = 0,0006Cw Vw 2 Ab = 0,0006 .1,2 . 25 2 . 103,5 = 46,575 KNm Tew2 = 0,0012Cw Vw 2 = 0,0012 . 1,2 . 25 2 = 0,9 KNm Watas = . Tew1 . . LF = . 46,575 . . 1,2 = 2,43 KN Wbawah1 = . Tew1 . . LF = . 46,575 . . 1,2 = 2,23 KN Wbawah2 = jarak gelagar melintang . Tew2 . LF Universitas Sumatera Utara = 5 .0,9 .1,2 =5,4 KN Wbawah = Wbawah1 + Wbawah2 = 2,23 + 5,4 = 7,63 KN, Sedangkan beban angin untuk tipe Howe Truss Ab = 30 . 50+60. 6 = 99 m 2 Tew1 = 0,0006Cw Vw 2 Ab = 0,0006 .1,2 . 25 2 . 99 = 44,55 KNm Tew2 = 0,0012Cw Vw 2 = 0,0012 . 1,2 . 25 2 = 0,9 KNm Watas = . Tew1 . . LF = . 44,55 . . 1,2 = 2,43 KN Wbawah1 = . Tew1 . . LF = . 44,55 . . 1,2 = 2,025 KN Wbawah2 = jarak gelagar melintang . Tew2 . LF Universitas Sumatera Utara = 5 .0,9 .1,2 =5,4 KN Wbawah = Wbawah1 + Wbawah2 = 2,025 + 5,4 = 7,425 KN, Nilai angin untuk Wbawah lebih besar sehingga akan digunakan pada pemodelan SAP 2000. “T” “D” DL WL 12,7 Ton 4,125 T 15,2 T 0,76 T Tabel.2. Rekapitulasi beban pada jembatan

4.3. Kombinasi Beban