1.800
2.225
2.775
2.225 0.475
3.000
5.550
0.950
Ha
Hb K
K
10.350
Wbr
1
Wbr
2
Wrm
Wr
l
4
l
1
l
3
l
2
6. Perhitungan Gaya Angin
Panjang Bentang L = 48 dan Jumlah Medan n = 8
Gambar 4.17 Skema Beban Angin Pada Jembatan
Tinggi gelagar melintang = 70 cm Tinggi lantai kendaraan = 15 cm
Tinggi trotoir = 10 cm
l
1
= 25 9,5 – 6,5 = 1,20 m
l
2
= ½ 6,5 – 3,5 – 0,95 = 1,025 m l
3
= ½ 6,5 – 0,95 = 2,775 m
l
4
= ½ 0,95 = 0,475 m
Universitas Sumatera Utara
X
6.000 2.050
3.500 0.950
6.500
X = 6
. 5
, 6
05 ,
2
= 1,8923 m
Fr = 0,95 x 48
= 45,60 m² Wr = 1,5 x Fr x Tekanan angin tekanaan = 100 kgm²
= 1,5 x 45,60 x 100 = 6840 Kg
Fm = 3,50 x 48 = 168 m²
Wm = 1,5 x Fm x Tekanan angin tekanaan = 100 kgm² = 1,5 x 168 x 100
= 25200 Kg Fbr
1
= ½ x 43 x 3 x 36 = 72 m²
Fn
1
= 30 x Fbr
1
= 30 x 72 = 21,6 m²
Wbr
1
= 1,5 x Fn
1
x Tekanan angin tekanaan = 100 kgm² = 1,5 x 21,6 x 100
= 3240 Kg Fbr
2
= ½ x {36 + 36+2 x 1,8925} x 2,05 = 77,6792 m²
Fn
2
= 30 x Fbr
2
= 30 x 77,6792 = 23,3038 m²
Universitas Sumatera Utara
Wbr
1
= 1,5 x Fn
2
x Tekanan angin tekanaan = 100 kgm² = 1,5 x 23,3038 x 100
= 3495,564 Kg Ha = Wbr
1
5 ,
9 7
, 7
+ Wbr
2
5 ,
9 475
, 5
+ Wm
5 ,
9 70
, 2
+ Wr
5 ,
9 475
,
= 3240 5
, 9
7 ,
7 +
3495,564 5
, 9
475 ,
5 +
25200 5
, 9
70 ,
2 +
6840 5
, 9
475 ,
= 12144,759 Kg Hb = Wbr
1
+ Wbr
2
– Ha + Wr + Wm = 3240 + 3495,564 – 12144,759 + 6840 + 25200
= 26630,805 Kg K = 110,35 Wbr
1
x hbr
1
+ Wbr
2
x hbr
2
+ Wm x hm + Wr x hr = 110,35 3240 x 7,7 + 3495,564 x 5,475 +25200 x 2,70 + 6840 x 0,475
= 11147,364 Kg Beban angin Pa =
L K
= 48
10 364
, 11147
3 −
x =
0,2322 TM
Universitas Sumatera Utara
7. Perhitungan Gaya Batang a. Gaya Batang Akibat Beban Mati
Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 8 Sa
1
= 3,6846 28,5768 = - 105,294
T Sa
2
= 3,6846 27,4488 = - 101,138
T Sa
3
= 3,6846 29,8608 = - 110,025
T Sa
4
= 3,6846 30,3624 = - 111,843
T Sb
1
= 3,6846 19,3848 = + 71,425
T Sb
2
= 3,6846 19,3848 = + 71,425
T Sb
3
= 3,6846 24,480 = + 90,200
T Sb
4
= 3,6846 29,4528 = + 108,521
T Sd
1
= 3,6846 11,9861 = - 44,164
T Sd
2
= 3,6846 8,6428 = - 31,845
T Sd
3
= 3,6846 6,9384 = - 25,565
T Sv
1
= 3,6846 6,00 = + 22,108
T Sv
2
= 3,6846 5,1311 = - 18,906
T Sv
3
= 3,6846 6,3670 = + 23,460
T Sv
4
= 3,6846 6,00 = + 22,108
T
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Gaya Batang Akibat Beban Mati Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 6
Nama Batang Gaya Batang Ton
a
1
a
2
a
3
b
1
b
2
b
3
d
1
d
2
v
1
v
2
v
3
- 118,989 - 114,037
- 114,235 + 92,353
+ 92,353 + 109,769
- 34,593 - 27,000
+ 30,016 + 28,532
+ 30,016
Tabel 4.8 Gaya Batang Akibat Beban Mati Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 10
Nama Batang Gaya Batang Ton
a
1
a
2
a
3
a
4
a
5
b
1
b
2
b
3
b
4
b
5
d
1
d
2
d
3
d
4
v
1
v
2
v
3
v
4
v
5
- 99,589 - 90,706
- 104,467 - 110,857
- 112,513 + 59,154
+ 59,154 + 87,495
+ 102,535 + 110,101
- 51,076 - 37,592
- 30,151 - 24,859
+ 17,801 - 28,704
- 21,417 + 22,341
+ 17,801
Universitas Sumatera Utara
b. Gaya Batang Akibat Beban Bergerak Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 8
S = {q
gr
+ q
tr
F} + p y φ
Koefisien kejut φ = 1 +
50 20
L +
L = 48 m φSa = φSb = 1,2041
L = 39,689 m φSd
1
= 1,2230 L = 33,127 m
φSd
2
= 1,2406 L = 32,186 m
φSv
2
= 1,2434 L = 27,008 m
φSd
3
= 1,2597 L = 21,974 m
φSv
3
= 1,2779 L = 12,00 m
φSv
2
= φSv
4
= 1,3226
Sa
1
= {2,295 + 0,3}28,5768 + {14,7271,19071,2041} = - 95,2712 T Sa
2
= {2,295 + 0,3}27,4488 + {14,7271,14371,2041} = - 91,5106 T Sa
3
= {2,295 + 0,3}29,8608 + {14,7271,24421,2041} = - 99,5519 T Sa
4
= {2,295 + 0,3}30,3624 + {14,7271,26511,2041} = - 101,2241 T Sb
1
= {2,295 + 0,3}19,3848 + {14,7270,80771,2041} = + 64,6263 T Sb
2
= {2,295 + 0,3}19,3848 + {14,7270,80771,2041} = + 64,6263 T Sb
3
= {2,295 + 0,3}24,480 + {14,7271,0201,2041} = + 81,6130 T
Sb
4
= {2,295 + 0,3}29,4528 + {14,7271,22721,2041} = + 98,1917 T Sd
1
= {2,295 + 0,3}11,9861 + {14,7270,60401,2230} = - 41,9826 T Sd
2
= {2,295 + 0,3}8,6428 + {14,7270,52181,2046} = - 31,6848 T
Sd
3
= {2,295 + 0,3}6,9384 + {14,7270,51381,2597} = - 27,5370 T
Sv
1
= {2,295 + 0,3}6,00 + {14,7271,001,3226} = + 35,0479 T
Universitas Sumatera Utara
Sv
2
= {2,295 + 0,3}5,1311 + {14,7270,318841,2434} = - 19,1537 T Sv
3
= {2,295 + 0,3}6,3670 + {14,7270,57951,2779} = + 27,44283 T
Sv
4
= {2,295 + 0,3}6,00 + {14,7271,001,3226} = + 35,0479 T
Tabel 4.9 Gaya Batang Akibat Beban Bergerak Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 6
Nama Batang Gaya Batang Ton
a
1
a
2
a
3
b
1
b
2
b
3
d
1
d
2
v
1
v
2
v
3
- 105,729 - 101,328
- 101,504 + 82,068
+ 82,068 + 97,536
- 33,288 - 28,248
+ 39,949 + 32,440
+ 39,949
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Gaya Batang Akibat Beban Bergerak Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 10
Nama Batang Gaya Batang Ton
a
1
a
2
a
3
a
4
a
5
b
1
b
2
b
3
b
4
b
5
d
1
d
2
d
3
d
4
v
1
v
2
v
3
v
4
v
5
- 90,769 - 81,541
- 93,911 - 99,656
- 101,144 + 53,176
+ 53,176 + 78,653
+ 92,175 + 98,976
- 47,583 - 36,416
- 30,619 - 26,814
+ 32,125 - 27,914
- 21,876 + 25,885
+ 32,125
Universitas Sumatera Utara
c. Gaya Batang Akibat Beban Angin Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 8
S = qa x F Sa
1
= 0,2322 28,5768 = - 6,6355 T Sa
2
= 0,2322 27,4488 = - 6,3736 T Sa
3
= 0,2322 29,8608 = - 6,9337 T Sa
4
= 0,2322 30,3624 = - 7,0501 T Sb
1
= 0,2322 19,3848 = + 4,5012 T Sb
2
= 0,2322 19,3848 = + 4,5012 T Sb
3
= 0,2322 24,480 = + 5,6843 T Sb
4
= 0,2322 29,4528 = + 6,8389 T Sd
1
= 0,2322 11,9861 = - 2,7832 T Sd
2
= 0,2322 8,6428 = - 2,0069 T Sd
3
= 0,2322 6,9384 = - 1,6111 T Sv
1
= 0,2322 6,0 = + 1,3932 T
Sv
2
= 0,2322 5,1311 = + 1,0211 T Sv
3
= 0,2322 6,3670 = + 1,4784 T Sv
4
= 0,2322 6,00 = + 1,3932 T
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.11 Gaya Batang Akibat Beban Angin Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 6
Nama Batang Gaya Batang Ton
a
1
a
2
a
3
b
1
b
2
b
3
d
1
d
2
v
1
v
2
v
3
- 7,1578 - 6,8598
- 6,8718 + 5,5555
+ 5,5555 + 6,6031
- 2,0809 - 1,6246
+ 1,8056 + 1,7163
+ 1,8056
Tabel 4.12 Gaya Batang Akibat Beban Angin Pada Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah Medan n = 10
Nama Batang Gaya Batang Ton
a
1
a
2
a
3
a
4
a
5
b
1
b
2
b
3
b
4
b
5
d
1
d
2
d
3
d
4
v
1
v
2
v
3
v
4
v
5
- 6,3804 - 5,8113
- 6,6929 - 7,1023
- 7,2084 + 3,7898
+ 3,7898 + 5,6055
+ 6,5692 + 7,0540
- 3,2723 - 2,4084
- 1,9317 - 1,5926
+ 1,1405 - 1,8390
- 1,37214 + 1,4313
+ 1,1405
Universitas Sumatera Utara
8. Kombinasi Gaya Batang a. Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah medan n = 8
Nama Batang
Beban Mati
Beban Bergerak
Beban Angin
Beban Tetap
Beban Sementara
Sa
1
Sa
2
Sa
3
Sa
4
Sb
1
Sb
2
Sb
3
Sb
4
Sd
1
Sd
2
Sd
3
Sv
1
Sv
2
Sv
3
Sv
4
- 105,294 - 101,1378
- 110025 - 111,873
+ 71,425 + 71,425
+ 90,200 + 108,521
- 44,164 - 31,845
- 25,565 + 22,108
+ 18,906 + 23,460
+ 22,108 - 95,2712
- 91,5106 - 99,5519
- 101,2241 + 64,6263
+ 64,6263 + 81,6130
+ 98,1917 - 41,9826
- 31,6848 - 27,5370
+ 35,0479 + 19,1537
+ 27,4283 + 35,0479
- 6,6355 - 6,3736
- 6,9337 - 7,0501
+ 4,5012 + 4,5012
+ 5,6843 + 6,8389
- 2,7832 - 2,0069
- 1,3932 + 1,3932
+ 1,0211 + 1,4784
+ 1,3932 - 200,5652
- 192,6484 - 209,5769
- 213,0971 + 136,0513
+ 136,0513 + 171,813
+ 206,7127 - 86,1466
- 63,5298 - 53,102
+ 57,1559 + 38,0597
+ 50,8883 + 57,1559
- 207,2007 - 199,0220
- 216,5106 - 220,1472
+ 140,5525 + 140,5525
+ 177,4973 + 213,5516
- 88,9298 - 65,5367
- 54,7131 + 58,5491
+ 39,0808 + 52,3667
+ 58,5491
Universitas Sumatera Utara
b. Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah medan n = 6 Nama
Batang Beban
Mati Beban
Bergerak Beban
Angin Beban
Tetap Beban
Sementara
Sa
1
Sa
2
Sa
3
Sb
1
Sb
2
Sb
3
Sd
1
Sd
2
Sv
1
Sv
2
Sv
3
- 118,989 - 114,037
- 114,235 + 92,353
+ 92,353 + 109,769
- 34,593 - 27,000
+ 30.016 + 28,532
+ 30,016 - 105,729
- 101,328 - 101,504
+ 82,068 + 82,068
+ 97,536 - 33,288
- 28,248 + 39,949
+ 32,440 + 39,949
- 7,1578 - 6,8598
- 6,8718 + 5,5555
+ 5,5555 + 6,6031
- 2,0809 - 1,6246
+ 1,8056 + 1,7163
+ 1,8056 - 224,718
- 215,365 - 215,739
+ 174,421 + 174,421
+ 207,305 - 67,881
- 55,248 + 69,965
+ 60,972 + 69,965
- 231,876 - 222,225
- 222,611 + 179,977
+ 179,977 + 213,908
- 69,962 - 56,873
+ 71,771 + 62,688
+ 71,771
Universitas Sumatera Utara
c. Panjang Bentang L = 48 m dan Jumlah medan n = 10 Nama
Batang Beban
Mati Beban
Bergerak Beban
Angin Beban
Tetap Beban
Sementara
Sa
1
Sa
2
Sa
3
Sa
4
Sa
5
Sb
1
Sb
2
Sb
3
Sb
4
Sb
5
Sd
1
Sd
2
Sd
3
Sd
4
Sv
1
Sv
2
Sv
3
Sv
4
Sv
5
- 99,589 - 90,706
- 104,467 - 110,857
- 112,513 + 59,154
+ 59,154 + 87,495
+ 102,535 + 110,101
- 51,076 - 37,592
- 30,151 - 24,859
+ 17,801 - 28,704
- 21,417 + 22,341
+ 17,801 - 90,769
- 81,541 - 93,911
- 99,656 - 101,144
+ 53,176 + 53,176
+ 78,653 + 92,175
+ 98,976 - 47,583
- 36,416 - 30,619
- 26,814 + 32,125
- 27,914 - 21,876
+ 25,885 + 32,125
- 6,3804 - 5,8113
- 6,6929 - 7,1023
- 7,2084 + 3,7898
+ 3,7898 + 5,6055
+ 6,5692 + 7,0540
- 3,2723 - 2,4084
- 1,9317 - 1,5926
+ 1,1405 - 1,8390
- 1,3721 + 1,4313
+ 1,1405 - 190,358
- 172,247 - 198,378
- 210,513 - 213,657
+ 112,330 + 112,330
+ 166,148 + 194,710
+ 209,077 - 98,659
- 74,008 - 60,770
- 51,673 + 49,926
- 56,618 - 43,293
+ 48,226 + 49,926
- 196,666 - 178,058
- 205,007 - 217,615
- 220,865 + 161,120
+ 161,120 + 171,754
+ 201,279 + 216,131
- 101,931 - 76,416
- 62,702 - 53,266
+ 51,067 - 58,457
- 44,665 + 49,657
+ 51,067
Universitas Sumatera Utara
1 440 . 10
24.00
X Y
X
Y ya
yb
9. Perencanaan Dimensi Profil Batang Rangka Induk
Untuk panjang bentang L = 48 m dan jumlah medan n = 8
a. Batang tepi atas
Melihat besar gaya yang terjadi untuk batang tepi atas, maka cukup diambil 1 satu variasi profil batang untuk dimensi batang tepi atas. Gaya yang
paling maksimum diambil dari gaya – gaya yang terjadi pada batang tepi ata. Dalam hal ini batang a
4
lah yang memiliki gaya maksimum. Pembebanan tetap
Nt = 213,0971 . 10
3
Kg Tekan Pembebanan sementara
N
s
= 220,1472 . 10
3
Kg Tekan Lk = 600,9 cm
Syarat batas Taksir
ω = 1,0
Ft =
−
σ ω
. Nt
= 1600
, 1
. 10
. 0971
, 207
3
= 133,1857 cm
2
F =
σ 3
, 1
Ns =
1600 .
3 ,
1 10
. 1472
, 220
3
= 105,840 cm
2
Dicoba profil tersusun 35
h = 350 mm A = 77,3 cm² Iy = 570cm
4
b = 100 mm e = 24,0 mm iy = 2,72 cm d = 14 mm
Ix = 12840 cm
4
t = 16 mm ix = 12,9 cm
F
total
= 2 . 77,3 + 44 . 1 =
198,6 cm
2
Universitas Sumatera Utara
F
total
. ya = 44½ + 2 . 77,3 17,5 + 1
198,6 . ya = 2882,1
ya = 14,5121 cm
ya = 35+1 – 14,5121
= 21,4879 cm
Kontrol Tegangan Tekan Melentur ke sumbu bahan x – x
Ix
tot
= 2{12840 + 77,3 17,5 + 1–14,5121
2
}+ 112 44 1³ + 44 1 0,5 – 14,5121² = 36781,2377 cm
4
ix =
tot tot
F Ix
=
6 ,
198 2377
, 36781
= 13,608 cm
λx =
ix lk
= 608
, 13
9 ,
600 = 44,16
ω = 1,18
σ =
tot
F Nt
ω ≤
−
σ
= 6
, 198
1,18 .
10³ .
213,0971 ≤ 1600 Kgcm²
= 1266,1358 Kgcm² 1600 Kgcm²
Melentur ke sumbu bebas bahan y – y
Iy
tot
= 2 { 570 + 77,3 12 + 2,4 ²} +
3
44 .
1 .
12 1
= 40296,5227 cm
4
Ambil Iy
ideal
= 95 Iy
tot
= 95 . 40296,5227 = 38281,69657 cm
4
iy =
tot ideal
F Iy
=
6 ,
198 69657
, 38381
= 13,883 cm
λy = iy
lk =
883 ,
13 9
, 600
= 43,2832 ω = 1,172
Universitas Sumatera Utara
σ =
tot
F Nt
ω .
≤
−
σ
= 6
, 198
172 ,
1 .
10 .
0971 ,
213
3
≤ 1600 Kgcm²
= 1257,5518 Kgcm
2
1600 Kgcm²
b. Batang Tepi Bawah
Melihat besar gaya – gaya ekstrim batang tepi bawah diambil 3 tiga variasi profil batang untuk batang tepi bawah
1. Variasi I
Dasar pertimbangan adalah b
4
Pembebanan tetap Nt = 206,7127 . 10³ Kg Tarik
Pembebanan sementara Ns = 213,5516 . 10³ Kg Tarik
Lk = 600 cm Syarat batas
Ft =
−
σ 75
, 8
, Nt
= 1600
75 ,
8 ,
10 .
7127 ,
206
3
= 215,3257 cm²
F =
−
σ 3
, 1
75 ,
8 ,
Ns =
1600 3
, 1
75 ,
8 ,
10 .
5516 ,
213
3
= 171,1151 cm²
Dicoba Profil Tersusun 30
F
pro
= 58,8 cm² d
= 10 mm h
= 300 mm ht = 232 mm
b = 100 mm
t = 16 mm
24.00
230 . 10
2 100 . 14
Universitas Sumatera Utara
Ftotal = 2 . 58,8 + 2 . 23 . 1 + 4 . 10 . 1,4 = 219,6 cm
Kontrol Tegangan Tarik
σ = Fnetto
Nt 8
, ≤ 0,75
−
σ
= 6
, 211
. 8
, 10
. 7127
, 206
3
≤ 0,75 . 1600
= 1176,6433 kgcm² ≤ 1200 kgcm²
2. Variasi 2
Kategori