ITS Undergraduate 15994 3107100523 paper
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kabupaten Pasuruan merupakan salah
satu daerah rawan banjir di Jawa Timur. Hampir
di setiap musim hujan, Kabupaten Pasuruan
selalu tergenang banjir. Tentu saja hal ini sangat
mengganggu aktivitas masyarakat di Kabupaten
Pasuruan.
Untuk
mengatasinya,
maka
pemerintah Kabupaten Pasuruan mengupayakan
adanya normalisasi sungai. Salah satu sungai
yang akan dinormalisasi adalah sungai
Bangiltak. Dengan adanya normalisasi sungai,
maka jembatan-jembatan di sepanjang sungai
Bangiltak harus dibongkar. Karena lebar sungai
yang bertambah.
Sehingga perlu dirancang jembatan yang
sesuai dengan lebar sungai akibat normalisasi.
Untuk mendapatkan suatu desain jembatan yang
baik dan memenuhi persyaratan keamanan dan
kenyamanan seperti yang sesuai dengan
peraturan yang berlaku, maka perlu didesain
dimensi serta kebutuhan tulangan plat, balok,
tiang sandaran, pilar, abutment dan bagian
jembatan lainnya yang sesuai dengan prosedur
yang ada pada peraturan yang berlaku.
Jembatan Kedung Ringin pada tugas
akhir ini didesain ulang menggunakan metode
busur rangka batang. Metode busur rangka
batang digunakan untuk jembatan ini
dikarenakan dengan metode tersebut dapat
digunakan untuk bentang yang panjang.
Sehingga jembatan didesain sepanjang 120
meter atau hanya 1 bentang tanpa ada pilar di
tengah bentang. Pada tugas akhir ini akan
dibahas tentang perencanaan bentang tengah
jembatan yang berupa rangka baja serta
perencanaan pilar jembtan.
Data jembatan rencanaKedung Ringin
akan diuraikan sebagai berikut :
1.
2.
3.
4.
5.
Gambar 1.1 Loka
okasi Proyek jembatan
Kedung
ng Ringin
1.2
Perumusan Masa
asalah
Dalam perencan
canaan bentang tengah
jembatan Kedung Ringin
gin yang berbentuk busur
rangka batang pelu adanya
ada
suatu perhitungan
khusus sehingga dida
idapatkan suatu desain
jembatan busur rangkaa b
batang baja beserta pilar
yang baik serta memen
enuhi standar yang telah
disyaratkan dalam peraturan
per
yang berlaku.
Sehingga akan timbu
bul suatu pertanyaan,
bagaimana perencanaan
an suatu jambatan busur
rangka batang baja yan
ang baik serta memenuhi
persyaratan yang ditentu
tukan?
Pada perencana
anaan bentang tengah
jembatan Kedung Ringin
gin ini yang berupa busur
rangka batang baja perlu
per adanya desain yang
baik. Hal tersebut melipu
iputi :
1. Bagaimana prosedu
edur perencanaan busur
rangka batang baja
ja jjembatan?
2. Bagaiman prosedur
ur perencanaan bangunan
bawah jembatan?
3. Bagaimana prosedur
dur perencanaan bangunan
pelengkap jembatan
tan?
1.3
Batasan Masalah
lah
Perencanaan Jem
embatan Kedung Ringin
Kabupaten Pasuruan mel
eliputi :
1. Perencanaan dimen
ensi dan analisis struktur
busur rangka batan
tang, abutment jembatan
dan bangunan peleng
engkap jembatan.
2. Penggunaan rumu
us-rumus yang sesuai
dengan yang adaa di peraturan ataupun
literatur yang diguna
unakan.
3. Penggambaran hasi
asil perencanaan struktur
jembatan.
Perencanaan yan
ang dilaksanakan tidak
membahas tentang perh
erhitungan anggaran biaya
dan
metode
pelaks
aksanaan
pembangunan
jembatan.
Nama Proyek
: Perencanaan
Teknis
Jembatan
Kedung
Ringin, Pasuruan.
Pemilik Proyek : Dinas PU Jawa Timur.
Lokasi Proyek : Desa Kedung Ringin,
Pasuruan.
Bangunan Atas : Busur Rangka Batang
Baja
Bangunan Bawah : Pondasi
tiang
pancang
1
Tujuan
Perencanaan Jembatan Kedung Ringin ini
bertujuan untuk dapat merencanakan suatu
struktur jembatan yang baik dan memenuhi
kelayanan dan mempunyai kekuatan yang
cukup. Dan apabila terjadi kehilangan kelayanan
dan kemungkinan terjadi keruntuhan struktur
maka hal itu terjadi tidak terlalu parah dan umur
jembatan sesuai dengan umur rencana jembatan.
Secara khusus, tujuan perencanaan
Jembatan Kedung Ringin ini adalah :
1. Perencanaan bangunan atas jembatan yang
meliputi perencanaan busur rangka batang,
balok girder, balok diafragma, trotoar dan
kerb jembatan. Yang meliputi perencanaan
dimensi dan kebutuhan baut yang
diperlukan sesuai dengan peraturan yang
berlaku.
2. Perencanaan bangunan bawah jembatan
yang meliputi perencanaan Abutment, poer
pilar serta kebutuhan tiang pancang. Yang
meliputi perencanaan dimensi, kebutuhan
tulangan serta kebutuhan tiang pancang
yang diperlukan sesuai dengan peraturan
yang berlaku.
Kedung Ringin didesain ulang dengan
menggunakan busur rangka batang baja.
Metode dipilih karena dengan metode ini
dimungkinkan untuk jembatan bentang panjang.
Dari segi estetika jembatan dengan metode ini
juga lebih indah.
1.5
2.2.2. Beban Hidup
Beban hidup pada jembatan meliputi :
1.4
2.2.
Analisis Pembebanan Jembatan
Pada perencanaan jembatan yang perlu
diperhatikan adalah beban-beban yang terjadi
pada jembatan. Beban-beban tersebut akan
mempengaruhi besarnya dimensi dari struktur
jembatan serta banyak tulangan yang digunakan.
Pada peraturan teknik jembatan Standar
Nasional Indonesia T-02-2005 aksi-aksi
(beban) digolongkan berdasarkan sumbernya
yaitu:
2.2.1. Beban Mati
Beban mati struktur jembatan adalah
berat sendiri dari masing – masing bagian
struktural jembatan dan berat mati tambahan
yang berupa berat perkerasan. Masing – masing
berat bagian tersebut harus dianggap sebagai
aksi yang saling terkait.
Manfaat
Manfaat yang didapatkan dari proses
perencanaan struktur Jembatan Kedung Ringin
adalah kehidupan perekonomian masyarakat
Kecamatan
Kedung Ringin, Kabupaten
Pasuruan akan berkembang. Karena ada
prasarana yang memfasilitasi mereka untuk
pergi ke pasar ataupun menuntut ilmu tanpa
adanya kendala akibat tidak adanya jembatan di
daerah mereka.
Penggunan metode busur rangka batang
pada bentang tengah jembatan menguntungkan
karena bentang jembatan bisa panjang sehingga
tidak perlu adanya pilar. Karena dengan adanya
pilar maka akan dapat mengganggu aliran
sungai. Resiko kegagalan struktur akibat
tergerusnya lapisan bawah pilar dapat dihindari.
1. Beban Lalu – Lintas
Beban lalu – lintas untuk perencanaan struktur
jembatan terdiri dari beban lajur ” D ” dan
beban truk ”T” :
a. Beban Lajur ”D”
Beban lajur D bekerja pada seluruh lebar
jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh
pada girder yang ekivalen dengan suatu
iring – iringan kendaraan yang sebenarnya.
Intensitas beban D terdiri dari beban
tersebar merata dan beban garis. Beban
tersebar merata (UDL = q). Besarnya beban
tersebar merata q menurut Standar
Nasional Indonesia T-02-2005 pasal 6.3.1.
adalah :
q = 9,0 kN/m² (untuk L < 30 m), digunakan
desain ....................................................2.1
q = 9,0 ( 0,5 + 15/L ) kM/m² (untuk L > 30
m) ..........................................................2.2
dimana, L = Panjang total jembatan yang
dibebani
Beban garis (KEL). Besarnya beban garis ”
P ” ditetapkan sebesar 49 kN/m.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Umum
Definisi jembatan adalah suatu struktur
yang menghubungkan alur transportasi melintasi
rintangan yang ada tanpa menutupnya.
Rintangan bisa berupa sungai, jurang, jalan dan
lain sebagainya.
Jembatan Kedung Ringin Kabupaten
Pasuruan didesain dengan menggunakan metode
prategang. Dalam tugas akhir ini, Jembatan
2
Tabel 2.3. Faktor Beban Dinamik untuk
”KEL” Lajur ”D”
3. Beban Pejalan Kaki
Semua elemen dari trotoar atau jembatan
penyeberangan yang langsung memikul pejalan
kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5
kPa.
4. Gaya Rem
Pengaruh
pengereman
kendaraan
diperhitungkan dalam analisis jembatan dimana
gaya tersebut bekerja pada permukaan lantai
jembatan. Pengaruh rem dan percepatan lalu
lintas harus dipertimbangkan sebagai gaya
memanjang. Gaya ini tidak tergantung pada
lebar jembatan dan diberikan dalam tabel 2.4
untuk panjang struktur yang tertahan.
Gambar 2.1. Kedudukan Beban Lajur “D’’
b.
Beban Truk ” T ”
Beban truk ” T ” adalah berat
kendaraan berat dengan 3 as
ditempatkan pada beberapa posisi
digunakan untuk menganalisis pelat
lalu – lintas.
satu
yang
yang
jalur
Tabel 2.4. Gaya Rem
2.2.3. Beban Lateral
1. Beban Gempa
Berdasarkan peraturan Standar Nasional
Indonesia T-02-2005 pasal 7.7, beban rencana
akibat gempa minimum diperoleh dari rumus
berikut :
TEQ = Kh . I . WT ..........................................2.3
Gambar 2.2. Pembebanan Truk “T”
c.
Faktor Pembesaran Dinamis.
Faktor pembesaran dinamis (DLA) berlaku
pada ”KEL” lajur ”D” dan truk ”T” sebagai
simulasi kejut dari kendaraan bergerak pada
struktur jembatan. Untuk Truk ”T” nilai
DLA adalah 0,3 sedangkan untuk ”KEL”
lajur ”D” nilai dapat dilihat pada tabel 2.3.
Dengan :
TEQ = gaya geser dasar total dalam arah yang
ditinjau
I
= faktor kepentingan
WT = total berat nominal bangunan yang
dipengaruhi oleh percepatan diambil
akibat gempa, sebagai beban mati
tambahan
Kh = koefisien beban gempa horisontal
Kh = C . S ............................................2.4
3
C
3% untuk setiap derajat superelevasi,
dengan kenaikkan maksimum 25%.
=
koefisien geser dasar untuk daerah,
waktu dan kondisi setempat yang
sesuai
S = faktor tipe bangunan
Untuk bangunan yang mempunyai satu derajat
kebebasan yang sederhana, maka rumus berikut
ini dapat digunakan.
T = 2π
WTP
2.9. Perencanaan Rangka Batang
Selain harus memiliki kekuatan yang cukup,
rangka batang juga harus memiliki tinggi
lengkung busur yang yang cukup dan ideal.
Sehingga kekuatan busur dapat optimum. Tinggi
lengkung busur tergantung pada panjang
bentang jembatan. Dalam buku Bridge
Engineering Handbook, Gerard F. Fox
mencontohkan beberapa jembatan yang ada di
dunia yang menggunakan busur rangka baja.
Antara lain :
• The Cowlitz River Bridge, di Washington.
Jembatan ini memiliki panjang bentang 159
meter dengan tinggi lengkung busur 45 meter.
Sehingga perbandingan tinggi tampang
dengan panjang bentang adalah 1 : 3,5.
Jembatan ini merupakan jembatan beton
rangka busur.
• Wanxian Yangtze Bridge, di China. Jembatan
ini memiliki panjang bentang 425 meter
dengan tinggi lengkung busur 85 meter.
Sehingga perbandingan tinggi tampang
dengan panjang bentang adalah 1 : 5.
Jembatan ini merupakan jembatan beton
rangka busur dan merupakan yang terpanjang.
• New River Gorge, di Fayetteville Virginia
Barat. Merupakan jembatan busur rangka
batang.
Dan
merupakan
yang
terpanjang.Jembatan ini memiliki panjang
bentang 518 meter dengan perbandingan
tinggi legkung busur dengan panjang bentang
adalah 1 : 4,6.
Dari beberapa contoh di atas, dapat diambil
kesimpulan bahwa perbandingan tinggi muka
tampang busur dengan panjang bentang
jembatan adalah berkisar 1 : 4,5 hingga 1 : 6.
Sehingga tinggi lengkung jembatan Kedung
Ringin adalah 24 meter
Tinggi tampang busur untuk jembatan
rangka batang adalah sekitar
hingga . Dan
jembatan Kedung Ringin direncanakan memiliki
tinggi tampang busur 4 meter.
Lebar jembatan rangka batang agar busur
kaku, maka harus direncanakan memiliki
perbandingan lebar dan panjang lebih besar
sama dengan 1 : 20. Sehingga lebar minimum
jembatan Kedung Ringin adalah 5,5 meter. Dan
jembatan Kedung Ringin ini direncanakan
memiliki lebar jembatan 10 meter.
Pada perencanaan rangka baja, interaksi
antara unsur rangka utama dan sistem ikatan
lateral strutur jembatan harus dipertimbangkan.
........................................ 2.5
g KP
Dengan :
T = waktu getar dalam detik
G = percepatan gravitasi (g = 9.8 m/dt2)
WTP = total berat nominal bangunan atas
termasuk beban mati tambahan
ditambah setengah dari pilar ( bila
perlu dipertimbangkan )
KP = kekakuan gabungan sebagai gaya
horisontal yang diperlukan untuk
menghasilkan satu satuan lendutan
pada bagian atas pilar (kN/m).
2. Beban angin
Gaya angin nominal ultimate pada jembatan
tergantung pada kecepatan angin rencana
sebagai berikut :
TEW = 0.0006 Cw (Vw) 2 Ab ................2.6
Dengan :
Vw = kecepatan angin rencana (m/dt)
Cw = koefisien seret ( lihat tabel 2.5)
Ab = luas ekivalen bagian samping jembatan
(m2)
Kecepatan angin rencana harus diambil seperti
yang diberikan dalam tabel 2.5.
Tabel 2.5. Koefisien Seret Cw
Catatan :
1) b = lebar keseluruhan jembatan dihitung
dari sisi luar sandaran
d = tinggi bangunan atas, termasuk tinggi
bagian sandaran yang masif.
2) Untuk harga antara dari B/d bisa
diinterpolasi linier.
3) Apabila bangunan atas mempunyai
superelevasi, Cw harus dinaikkan sebesar
4
•
Pengaruh beban global pada struktur harus
dihitung sesuai dengan teori elastis, berdasarkan
anggapan bahwa semua unsur adalah lurus.
Semua unsur saling berhubungan dan tiap
hubungan terletak pada pertemuan sumbu garis
berat unsur-unsur yang relevan dan semua
beban, termasuk berat sendiri unsur, bekerja
pada titik hubungan.
BAB III
METODOLOGI
3.1.
Diagram Alir Metodologi
•
•
•
Data Umum Jembatan
Nama jembatan : Jembatan
Kedung
Ringin
Kabupaten
Pasuruan
Tipe jembatan : Jembatan
beton
konvensional
Lokasi
: Ruas Jalan Kecamatan
Kedung
Ringin,
Kabupaten
Pasuruan,
Propinsi Jawa Timur.
Lebar jembatan : 7 meter.
Bentang jembatan : 90 meter. Dibagi
menjadi 2 x 45 meter
Data Perencanaan Jembatan
Lebar jembatan : 10.5 meter.
Tinggi fokus
: 22 meter.
Tinggi tampang : 4 meter.
Bentang jembatan : 120 meter
Struktur utama : Baja.
Data Bahan
Kekuatan tekan beton (fc’) = 35 MPa
Tegangan leleh baja
(fy) = 400 Mpa
Mutu profil baja BJ 50 dengan :
Tegangan leleh
(fy) = 290 MPa
Tegangan putus
(fu) = 500 Mpa
Data Tanah
Data tanah digunakan untuk merencanakan
pondasi jembatan tersebut.
3.3. Studi literatur
1. Standar Nasional Indonesia (SNI) T-022005.
Standar
Pembebanan
Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
2. Standar Nasional Indonesia (SNI) T-032005. Perencanaan Struktur Baja Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
3. Standar Nasional Indonesia (SNI) T-122004. Perencanaan Struktur Beton Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
4. Bridge
Design
Manual
Bridge
Management System (BMS). 1992.
Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Bina
Marga.
5. Chen, Wai-Fah, Duan, Lian. 2000. Bridge
Engineering Handbook. Boca Raton.
London
6. Sosrodarsono, Suyono.Ir, dan Nakazawa,
Kazuto. 1984. Mekanika Tanah dan Teknik
Pondasi. Jakarta : PT. Pradnya Paramitha.
7. Troitsky, M. S. 1994. Planning and Design
of Bridge. John Wiley & Sons, Inc. New
York
3.2.
Pengumpulan data
Data-data
perencanaan
secara
keseluruhan mencakup data umum jembatan,
data bahan dan data tanah.
5
lebar jalur kendaraan dan menimbulkan
pengaruh pada jembatan yang ekivalen dengan
suatu iring – iringan kendaraan yang
sebenarnya. Jumlah total beban lajur ”D” yang
bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan
itu sendiri.
Beban truck ”T” adalah satu kendaraan
berat dengan 3 as yang ditempatkan pada
beberapa posisi dalam lajur lalu – lintas rencana.
Tiap as terdiri dari 2 bidang kontak pembebanan
yang dimaksud sebagai simulasi pengaruh roda
kendaraan berat. Hanya satu truck ”T”
diterapkan per lajur lalu – lintas rencana.
Secara umum beban ”D” akan
menentukan
dalam
perhitungan
yang
mempunyai bentang mulai dari sedang sampai
panjang, sedangkan beban ”T” digunakan untuk
bentang pendek dan lantai kendaraan.
3.4.
Pembebanan
Pembebanan pada perencanaan jembatan
ini mengacu pada peraturan teknik perencanaan
jembatan BMS 1992. Beban – beban meliputi :
3.4.1. Beban Tetap
• Berat Sendiri
Berat sendiri adalah berat bahan dan bagian
jembatan
yang
merupakan
elemen
struktural, ditambah dengan elemen non
struktural yang dianggap tetap. Berikut ini
merupakan berat isi dan kerapatan massa
untuk berat sendiri dari bermacam – macam
bahan.
• Beban Mati Tambahan
Beban mati tambahan adalah berat seluruh
bahan yang membentuk suatu beban pada
jembatan yang merupakan elemen non
struktural, dan mungkin besarnya berubah
selama umur jembatan.
• Tekanan Tanah
Koefisen tekanan tanah nominal harus
dihitung dari sifat – sifat tanah yang
ditentukan berdasarkan pada kepadatan,
kadar kelembaban, kohesi sudut geser
dalam dan sebagainya. Dan sifat – sifat
tanah tersebut dapat diperoleh dari hasil
pengukuran dan pengujian tanah.
Untuk bagian tanah di belakang dinding
penahan harus diperhitungkan adanya
beban tambahan yang bekerja apabila beban
lalu – lintas kemungkinan akan bekerja
pada bagian daerah keruntuhan aktif teoritis
(Gambar 3.1). Besarnya beban tambahan ini
bekerja secara merata pada bagian tanah
yang dilewati oleh beban lalu – lintas
tersebut. Dan beban tambahan ini hanya
diterapkan untuk menghitung tekanan tanah
dalam arah lateral saja.
Limit of travel
Batas lewat
3.4.3. Gaya Rem
Pengaruh percepatan dan pengereman
dari lalu – lintas harus diperhtungkan sebagai
gaya dalam arah memanjang, dan dianggap
bekerja
pada
permukaan
lantai
kendaraan.Sistem
memanjang
harus
direncanakan untuk menahan gaya memanjang
tersebut, tanap melihat berapa besarnya lebar
bangunan.
Dalam perencanaan gaya rem tidak boleh
digunakan tanpa beban lalu – lintas vertikal
yang bersangkutan. Dalam hal ini dimana
pengaruh beban lalu – lintas vertikal dapat
mengurangi pengaruh dari gaya rem ( seperti
pada stabilitas guling dari pangkal jembatan ).
3.4.4. Beban Untuk Pejalan Kaki
Semua elemen dari trotoar atau jembatan
penyeberangan yang langsung memikul pejalan
kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5
kPa. Jembatan pejalan kaki dan trotoar pada
jembatan jalan raya harus direncanakan untuk
memikul beban per m2 dari luas yang di bebani.
Limit of travel
Batas lewat
Surchage
Beban tambahan
Surchage
Beban tambahan
600 mm
Aktive failure zone
Daerah keruntuhan aktif
Traffic able to travel next to wall
Lalu lintas bisa lewat disebelah dinding
3.4.5. Beban Lingkungan
Beban lingkungan dapat terjadi karena
pengaruh temperature, angin, banjir, gempa, dan
penyebab – penyebab lainnya.
Aktive failure zone
Daerah keruntuhan aktif
BAB IV
PERHITUNGAN PELAT LANTAI
KENDARAAN
Traffic prevented from travelling next to wall
Lalu lintas dicegah untuk bisa melewati
disebelah dinding
Gambar 3.1. Tambahan Beban Hidup
4.1.
Perencanaan Tebal Pelat Lantai
Kendaraan
Menurut SNI T-12-2004 ps. 5.5.2 tentang
tebal minimum pelat lantai kendaraan, tebal
3.4.2. Beban Lalu – Lintas
Beban lalu – lintas untuk perencanaan
jembatan terdiri dari beban lajur ”D” dan beban
truck ”T”. Beban lajur ”D” bekerja pada seluruh
6
pelat lantai kendaraan harus memenuhi
persyaratan berikut :
d
≥ 200 mm
d
≥ 100 + 0.04 . (b)
≥ 100 + 0.04 . 1750
≥ 170 mm
Direncanakan tebal pelat lantai kendaraan 250 mm
dimana :
d =
tebal lantai kendaraan
b =
jarak antar antar tumpuan
= 1 × 1.37 × 1.75 2 = 0.42 ton.m
10
Dimana :
b
= Jarak bersih antar balok
memanjang
•
Momen akibat beban hidup :
ML = 0.8 × ( S + 0.6) × Tu
10
= 0.8 × (1.75 + 0.6) × 26 .325 = 6.186
10
ton.m
Mu = M D + M L
= 0.42 + 6.186 = 6.606 ton.m
Gambar 4.1. Pelat Lantai Kendaraan
4.4.
4.2.
Pembebanan Pelat Lantai Kendaraan
Pembebanan pada pelat lantai kendaraan
merupakan kombinasi antara beban mati dan
beban hidup. Rincian pembebanan pada pelat
lantai kendaraan :
- Beban Mati :
Berat sendiri pelat
= 0.25 x 1 x 1.75 x 2.5 = 1.09 Ton/m
Berat aspal
= 0.05 x 1 x 1.75 x 2.2 = 0.19 Ton/m
Beban air hujan
= 0.05 x 1 x 1.75 x 1 = 0.09 Ton/m +
Total beban mati
= 1.37 Ton/m
- Beban Hidup :
• Menurut SNI T-02-2005 ps. 6.4.1 tentang
besarnya beban truk “T”, beban T
ditentukan sebesar 112.5 KN = 11.25 Ton.
• Faktor beban ultimate untuk beban T = 1,8.
Maka total beban T = 1,8 x 11.25 x (1+0.3)
= 26.325 Ton.
4.3.
Perhitungan Momen Pada Pelat Lantai
Kendaraan
Untuk balok menerus, rumus sederhana
perhitungan momen adalah sebagai berikut :
4.4.1. Perhitungan Tulangan Arah Melintang
fy
400
m =
=
0.85 × f ' c 0.85 × 35
= 13.45
Gambar 4.2. Gambar Rumus Perhitungan
Momen Balok Menerus
•
Penulangan Pelat Lantai Kendaraan
Data perencanaan untuk penulangan pelat
lantai antara lain :
f’c
= 35 MPa
fy
= 400 Mpa
t
= 250 mm
φ lentur = 16 mm (arah x)
13 mm (arah y)
Decking = 40 mm
dx
= t − decking − φ tul . lentur x
2
= 250 − 40 − 16 = 202 mm
2
φ tul. lentur y
dy =
t − decking − φ tul. lentur x −
2
= 250 − 40 − 16 − 13 = 187.5 mm
2
Dimana :
dx = jarak antara serat tekan terluar hingga
pusat tulangan tarik untuk tulangan
arah melintang.
dy = jarak antara serat tekan terluar hingga
pusat tulangan tarik untuk tulangan
arah memanjang.
Momen akibat beban mati :
MD
= 1 × q × b2
D
10
7
ρmin
= 1,4 = 1,4
400
fy
= 0.0035 (SNI-03-2847-2002 ps 12.5.1)
ρb
= 0.85 × f ' c × β 1
fy
600
600 + f y
(SNI-03-2847-2002 ps 10.4.3)
4.4.3. Perhitungan Kekuatan Pelat Menahan
Geser Pons
menurut SNI-T-12-2004 nilai β1 untuk beton
dengan f’c lebih dari 30 MPa adalah :
β1
= 0.85 − 0.008 × ( f 'c −30)
= 0.85 − 0.008 × (35 − 30)
Kekuatan geser pelat lantai kendaraan
didapat dengan menggunakan rumus :
Karena Mv* = 0, sehingga Vn = Vno …… SNI
T-12-2004 ps. 5.6.1.
= 0.81
= 0.85 × 35 × 0.81 600
600 + 400
400
= 0,0361
ρmax = 0,75 x ρb
(SNI-03-2847-2002 ps 12.3.3)
= 0,75 x 0,0361
= 0,0271
ρb
Mu
= 6.606 ton.m = 6.606 x 107 N.mm
Mn
7
= M u = 6.606 × 10
0.8
0.8
= 8.257 x 107 N.mm
Rn
=
Mn
b× dx
2
=
Gambar 4.2. Bidang Geser Pons
8.257 × 107
1000 × 2022
Maka digunakan rumus :
Vn = u × d × f + 0.3 f
(
pe
)……
SNI T-12-
2004 ps. 5.6-2.
Dimana,
Vn = Kuat geser nominal pelat
u
= panjang efektif dari keliling geser
kritis, mm
= 2 × (bo + do )
bo
= 500 + 250 = 750 mm
do
= 200 + 250 = 450 mm
u
= 2 × (750 + 450) = 2400 mm
= 1.706
ρ
cv
2 × m × Rn
= 1
1 − 1 −
m
fy
= 1
2 × 13.45 × 1.706
1 − 1 −
400
13.45
= 0.0044
d
ρmin < ρ < ρmax
=ρxbxd
= 0,0044 x 1000 x 202
= 888.8 mm2
Dipasang tulangan D16-200 (As pasang = 1005
mm2)
As
fcv
4.4.2. Perhitungan
Tulangan
Arah
Memanjang
Dipasang
tulangan
susut
dengan
ketentuan besar rasio luas tulangan terhadap
luas penampang beton untuk struktur yang
menggunakan tulangan dengan fy = 400 MPa
sebesar 0,0018. sehingga didapatkan luas
tulangan yang digunakan :
As = 0.0018 × b × d
2
As = 0.0018 × 1000 × 187 .5 = 337 .5 mm
Dipasang tulangan D13-200 (As pasang =
663.66 mm2)
=
jarak serat tekan terluar ke pusat
tulangan tarik
=
d 4 − decking −
=
250 − 40 −
=
202 mm
=
1
2
1 +
6 β h
φ
2
16
2
×
f ' c ≤ 0.34 ×
f 'c
…
SNI T-12-2004 ps. 5.6-4
βh
fcv
8
=
rasio sisi panjang dan sisi pendek
beban terpusat
= 500 = 2.5
200
2
= 1
× 35 ≤ 0.34 × 35
1 +
6 2.5
= 1.77 MPa < 2.01 MPa …. Memenuhi
syarat
fpe
=
=
• Berat aspal
= 0,05 x 1.75 x 2200 x 1.3 =
• Berat bekisting
= 50 x 1.45 x 1.4
=
• Berat sendiri balok
= 128 x 1.1
=
Qd (u) =
tegangan tekan dalam beton akibat
gaya pratekan.
0 MPa
Maka,
Vn
=
2400 × 202 × (1.5 + 0 )
= 727200 N = 727.2 kN
Kekuatan geser efektif
= φ × Vn
Dimana :
φ = faktor reduksi kekuatan geser
= 0.7 ……. SNI T-12-2004 ps. 4.5.2.
φ Vn = 0.7 × 727.2
= 509.04 kN
Vu
= gaya geser yang terjadi
= 112.5 kN < φ Vn = 509.04 kN….
Pelat mampu menahan gaya geser terjadi
q = 5.625 kPa = 562.5 Kg/m 2
Beban yang bekerja :
qL
= 562.5 x 1.75 x 2 = 1968.75
kg/m = 19.69 kN/m
Perencanaan Gelagar Memanjang
• Beban garis (KEL)
Menurut ketentuan SNI T-02-2005 ps 6.3.1
(3), beban garis (KEL) sebesar p kN/m,
ditempatkan tegak lurus dari arah lalu –
lintas pada jembatan dimana besarnya :
P
= 49 kN/m = 4900 kg/m
Faktor beban dinamik yang berlaku untuk
KEL ditentukan melalui persamaan :
U
P1
= (1 + DLA) × P × b1 × K TD
Dengan,
DLA = 0.3
Gambar 5.1. Detail Perencanaan Gelagar
gelagar memanjang
dimensi : 500 x 300 x
Ix
Iy
Zx
Zy
tf
tw
=
=
=
=
=
=
71000
8110
2910
541
18
11
140.80 kg/m
1857.55 kg/m
b. Beban Hidup
• Beban terbagi rata (UDL)
Menurut ketentuan SNI T-02-2005 ps. 6.3.1
(2) untuk :
15
L ≥ 30 m ; q = 9.0 × (0.5 + ) kPa
L
Pembeban UDL :
15
) kPa
L = 120 m ; q = 9.0 × (0.5 +
120
Untuk perencanaan gelagar jembatan ini
menggunakan profil baja dengan mutu BJ 55,
dengan ketentuan sebagai berikut :
•
Tegangan leleh
→ fy = 410
MPa
•
Tegangan ultimate
→ fu = 550
MPa
•
Modulus Elastisitas
E = 2.1 x
106 kg/cm2
Untuk perencanan
dipilih profil WF dengan
11 x 18
Data – data profil :
g = 128 kg/m ;
A = 163.5 cm2 ;
ix = 20.8 cm ;
iy = 7.04 cm ;
d = 488 mm ;
b = 300 mm ;
101.50 kg/m
• Qd (u) = 1857.55 kg/m
• MD = 1 × Qd (u) × L2
8
= 1 × 1857.55 × 5 2
8
= 5804.844 Kg.m
BAB V
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN
5.1
250.25 kg/m
U
K TD
= 1.8
cm4
cm4
cm3
cm3
mm
mm
Maka,
P1
= (1 + 0.3) × 49 × 1.75 × 1.8
= 200.655 kN
= 20065.5 Kg
5.1.1
Pembebanan
a. Beban Mati
• Berat pelat beton
= 0.25 x 1.75 x 2400 x 1.3 = 1365.00 kg/m
9
406
≤ 1680
15
410
27.07
Sayap :
≤ 82.97 → OK !!
b
2 tf
≤ 170 ..... (LRFD Psl. 7.6.4
fy
tabel 7.5.1)
300 ≤ 170
410
2 x 18
8.33
≤ 8.39 → OK !!
Penampak kompak : Mnx = Mpx
Gambar 5.2. Pembebanan Akibat Beban UDL
dan KEL
5.1.2.2
Kontrol tekuk lateral
Dipasang shear connector praktis sejarak 120
cm sebagai pengaku arah lateral.
E ..... (LRFD Psl.
• LP =
1.76 × i y
fy
8.3.3 tabel 8.3.2)
1
= 1
2
× q L × L + × P1 × L
4
8
= 1
1
2
× 3150 × 5 + × 20065 .5 × 5
4
8
= 34925.63 kgm
ML1
= 1.76 × 7.04 ×
c. Momen akibat beban truk ”T”
Menurut SNI T-02-2005, besar beban truk
”T” adalah sebesar 112.5 kN
210000
410
= 280.42 cm
LB = 120 cm ⇒ LP >
(Bentang Pendek)
Mnx = Mpx
Mp = Z x × fy = 2910 × 4100
= 11931000 Kg.cm
φ .M n ≥ M u
•
•
•
LB
0.9 × 11931000 ≥ 3492563
10737900 Kg.cm ≥ 3492563 Kg.cm
5.1.3
Kontrol lendutan
Persyaratan untuk lendutan per bentang
memanjang
(L = 5 m)
a. Lendutan ijin :
• δ
= 1 λ = 1 × 500 = 0.625 cm ..... SNI
Gambar 5.3. Pembebanan Akibat Beban Truk
ML2
= T ( 1 + 0.3 ) × 1 × L × K U
TT
4
= 112.5 × ( 1 + 0,3 ) × 1 × 5 × 1.8
4
= 329.063 kN.m = 32906.3 Kg.m
ijin
b.
Karena ML1 > ML2 , maka dipakai momen
akibat beban UDL dan KEL yaitu ML1 =
34925.63 Kg.m
5.1.2
Kontrol kekuatan lentur
5.1.2.1 Kontrol penampang
Badan :
h
≤ 1680 ..... (LRFD Psl. 7.6.4
tw
fy
800
800
T-03-2005 ps. 4.7.2
Lendutan akibat beban hidup ( UDL +
KEL ) :
•
δ
(udl + kel )
1
48
×
P1 λ
= 5
384
×
qL λ
E Ix
3
E Ix
4
19.69 x ( 500 )
= 5
×
384 2.1 x 10 6 x 71000
tabel 7.5.1)
10
4
+
tf =
tw =
3
+ 1 20065.5 x (500)
×
6
48 2.1 x 10 x 71000
= 0.107 + 0,351 = 0,458 cm
c.
5.2.1
Pembebanan
a. Beban Mati
Sebelum komposit
• q D1 (u ) = q D1 = 4966.886 kg/m
• M
= 1 × q × B2
D1
Q1
8
= 1 × 4966 .886 × 10 .5 2
8
= 68449.9 Kg.m
Sesudah komposit
Ra
= 5944.19 Kg = 59.4419 kN
Lendutan akibat beban truck :
3
= 1 PT λ
×
(T)
48
E Ix
11250
× ( 500) 3
1
=
×
48 2.1 x 10 6 x 71000
= 0.196 cm
Dipakai beban dari lendutan yang lebih
besar yaitu akibat beban UDL + KEL =
0.522 cm
≤ δ
• δ
ijin
(udl + kel )
0.522 ≤ 0,625 .... OK
•
δ
MQ2
= (Ra x 5.25) – (31.20 x 1 x 4.45) – (7.15 x 3.95 x
1.975)
= (59.4419 x 5.25) – (31.20 x 1 x 4.45) – (7.15 x
3.95 x 1.975)
= 312.07 – 138.84 – 55.78
= 506.69 kN.m = 50669 Kg.m
b. Beban Hidup
Beban ”D” = Beban UDL + Beban KEL
= 5625 + 12740 = 18365 kg/m
- q1 = 100 % x 18365 = 18365 kg/m
- q2 = 50 % x 18365 = 9182.5 kg/m
Mmax L1 = Va x 5.25 – q2 x 1.2 x 3.35 – q1 x
2.75 x 1.375
= (61522.75 x 5.25) – (9182.5 x 1.2
x 3.35) – (18365x 2.75 x 1.375)
= 216638.1 kgm
c. Beban truk “T’
Va
= 26325 × 21
10.5
= 52650 Kg
5.1.4 Kontrol geser
Gaya geser maksimum terjadi apabila
beban hidup berada dekat dengan
perletakan.
Jadi Va yang digunakan adalah Va akibat
beban truk sebesar 29250 kg.
h
≤ 1100 ..... (LRFD Psl.
•
tw
fy
8.8.2-a)
406 ≤ 1100
15
290
•
27.07
≤
Vu
≤ φ×V
64.59 ...... OK
..... (LRFD Psl.
n
8.8.3-a)
Vu
≤ 0.6 × fy × Aw
Dimana,
Aw = d × tb
Sehingga :
29250 Kg ≤ 0.6 × 2900 × 48 .8 × 1.5
29250 Kg ≤ 127368 Kg ..... OK!!
5.2
34 mm
18 mm
Mmax L2 a = Va x 5.25 – T ( 2.25 + 0.5 )
= 52650 x 5.25 – 26325 x ( 2.25 + 0.5 )
= 204018.75 kgm
Dari kondisi di atas, maka dipilih kondisi yang
memberikan Mmax terbesar yaitu :
M max L1
= 216638.1 Kg.m
BAB VI
KONSTRUKSI PEMIKUL UTAMA
Perencanaan Gelagar Melintang
Untuk perencanan awal gelagar melintang
dipilih profil WF dengan dimensi : 900 x
300 x 18 x 34
• Data – data profil :
g = 286 kg/m ; Ix = 498.000 cm4
A = 364 cm2 ; Iy = 15.700 cm4
ix = 37 cm
; Zx = 12.221 cm3
iy = 6,56 cm
; Zy =
1.619 cm3
d = 912 mm ; Sx = 10.900 cm3
b = 302 mm ; Sy =
1.040 cm3
6.1 Umum
f = 24 m → syarat : 1 ≤ f ≤ 1 ..... (A. Hool &
6
L
5
W.S Kinne)
untuk f = 24 = 0.2 ≤ 0.2 K OK
L
11
120
h
→
= 4m
1
h
1
≤
≤
40
L
25
syarat :
Hool & W.S Kinne)
untuk h = 4 = 0.033 ≤ 0.04 K OK
L
120
6.2
Batang Penggantung
Persamaan parabola :
Yn = 4 . f . X . ( L − X ) ..... (A. Hool
L2
& W.S Kinne)
L
= 120 m
X
Y
Yn'
0
0
24
0.000
11
5
0
24
0.000
10
10
0
24
7.333
9
15
0
24
10.500
8
20
0
24
13.333
7
25
0
24
15.833
6
30
0
24
18.000
5
35
0
24
19.833
4
40
0
24
21.333
3
45
0
24
22.500
2
50
0
24
23.333
1
55
0
24
23.833
0
60
0
24
Segm
en
X
(m)
Y
(m)
Yn'
(m)
0
9
0
5
11.
370
10
13.
697
11-12
11
10
;
f =9-10
24 m
9
;
15
20
12.
982
25
15.
516
30
17.
803
35
19.
856
40
21.
685
45
23.
301
50
24.
710
55
25.
919
1
Profil yang dipakai WF 350 x 350 x 14 x 22
dengan data – data sebagai berikut :
A = 202 cm2 ;
ix = 15.30 cm
g = 159 kg/m ;
iy = 8.90 cm
60
26.
934
770.1
5.606
770.1
5.498
770.1
5.405
770.1
5.324
770.1
5.254
770.1
5.195
770.1
5.144
770.1
5.102
-1.919
0-1
0
5.729
-0.710
1-2
24.000
770.1
0.700
2-3
2
6.111
2.315
3-4
3
770.1
4.144
4-5
4
5.515
6.197
5-6
5
770.1
8.484
6-7
6
5.412
11.018
7-8
7
770.1
13.816
8-9
8
∆ Sn
(m)
10.303
Yn’ = f - Yn
10.
184
An
(cm²)
12.630
10-11
panjang
penggantung
12
Titik
12
Tabel 6.1 Panjang Penggantung
Frame
..... (A.
-2.934
6.3.2 Penampang Busur
Ukuran tebal sayap (tf) dan tebal badan (tw) :
Segmen 11-12 sampai dengan segmen 0-1 :
d = 498 mm
B = 432 mm
tf = 70 mm
tw= 45 mm
Luas penampang :
A = 770.1 cm2
Momen inersia penampang :
Ix = 298000 cm4
Konstruksi Busur
6.3.1
Bentuk Geometrik Busur
Persamaan parabola :
Yn
= 4 . f . X (L − X)
L2
L
= 120 m ; f = 24 m ; Yn’ = f - Yn
∆ Sn = (Y ' − Y ' ) 2 + ∆X 2
n
n −1
Tabel 6.3 Persamaan Parabola Busur
Momen tahanan penampang :
12
W = 12000 cm3
WF 500 x 300 x 11 x 18 (memanjang)
Baut pada balok melintang
BAB VII
KONSTRUKSI SEKUNDER
Baut pada balok memanjang
Ikatan Angin Atas
WF 300x300x11x17(horizontal)
WF 250x250x11x11 (diagonal)
Ikatan angin bawah
WF 250x250x11x11 (diagonal)
Portal Akhir
Balok end frame WF 400x400x45x75
Kolom end frameWF 450 x 200 x 8 x 12
Profil siku 90 x 90 x 13
WF 900 x 300 x 18 x 34 (melintang)
8.2 Sambungan Gelagar Melintang – Batang
Tarik
Alat sambung yang digunakan adalah :
Baut
→ db
= 32 mm ; BJ 41
Pelat
→ tp
= 30 mm ; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
920435.96
n
= Pu =
49762.83
Vd
= 10 baut
BAB VIII
PERHITUNGAN SAMBUNGAN
8.1
Sambungan Gelagar Melintang –
Gelagar Memanjang
Alat sambung yang digunakan adalah
baut mutu tinggi (HTB) yang perencanaannya
berdasarkan AISC – LRFD.
•
Kekuatan geser baut (LRFD 13.2.2.1 )
Vd = φf x Vn
b
Dimana → Vn
= r1 x f u x Ab
•
Kekuatan tumpu (LRFD 13.2.2.4 )
Rd
= φf x Rn
Dimana → Rn
= 2,4 x db x tp x fu
Data – data perencanaan :
Pelat penyambung → tp
= 10 mm
Baut
→ db
= 19 mm
•
Sambungan pada gelagar memanjang (2
bidang geser)
Kekuatan ijin 1 baut :
Kekuatan geser baut
Vd
= φf x Vn = 9356.45 kg
Kekuatan tumpu baut
Rd
= φf x Rn = 28044 kg
Jumlah baut yang diperlukan.
19596.56
n = Pu =
9356.45
Vd
= 3 baut
•
Sambungan pada gelagar melintang
Kekuatan geser baut
Vd
= φf x Vn = 9356.45 kg
Kekuatan tumpu baut
Rd
= φf x Rn = 28044 kg
Jumlah baut yang diperlukan.
27026.69
n = Pu =
9356.45
Vd
= 3 baut (2 sisi)
8.3 Sambungan Gelagar Melintang –
Batang Penggantung
Alat sambung yang digunakan adalah :
Baut
→ db
= 26 mm
; BJ 41
Pelat
→ tp
= 20 mm
; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
97562.77
n
= Pu =
21900.83
Vd
= 6 baut
8.4 Sambungan Batang Penggantung –
Rangka Busur
Alat sambung yang digunakan adalah :
Baut
→ db
= 26 mm
; BJ 41
Pelat
→ tp
= 16 mm
; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
97562.77
n
= Pu =
21900.83
Vd
= 6 baut
8.5 Sambungan Konstruksi Busur
8.5.1 Sambungan Batang Atas
Dari hasil perhitungan diperoleh :
a.
Frame 110
Direncanakan :
Baut
→ db
= 26 mm ; BJ 41
Pelat
→ tp
= 20 mm ; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
1131342.54
n
= Pu
=
21900.83
Vd
= 52 baut
13
n
PLAT t=20mm
858898.46
= Pu =
21900.83
Vd
= 40 baut
BAUT 52Ø26
B2
BAUT 10Ø40
BAUT 43Ø26
BAUT 6Ø26
BAUT 45Ø26
A2
BAUT 45Ø26
A1
STUD CONNECTOR
ANCHOR BOLT
B1
b.
Frame 34
Direncanakan :
Baut
→ db
= 26 mm
Pelat
→ tp
= 20 mm
Jumlah baut yang dibutuhkan
728709.82
n
= Pu =
21900.83
Vd
; BJ 41
; BJ 37
c.
= 34 baut
D2
0.50
0.80
= 45 baut
0.80
1.14
0.80
Frame 1
Direncanakan :
Baut
→ db
= 26 mm ; BJ 41
Pelat
→ tp
= 20 mm ; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
968897.75
n
= Pu
=
21900.83
Vd
0.80
0.80
1.25
1.14
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
0.40
0.80
0.80
0.80
1.14
0.50
1.25
0.72
0.80
1.14
1.56
0.80
0.40
0.72
0.80
0.80
0.50
0.72
1.56
0.72
D1
8.5.2
Sambungan Batang Bawah
a.
Frame 117
Direncanakan :
Baut
→ db
= 26 mm ; BJ 41
Pelat
→ tp
= 20 mm ; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
C2
14
M
H
Ta
Gg
Rm
A
Hg
Tag
BAB IX
DESAIN PERLETAKAN
9.1.
Perencanaan Perletakan
Direncanakan perletakan baja
Mutu baja
= BJ 50
Mutu beton = f’c 35 Mpa
= 350 kg/cm
=
=
=
=
=
=
=
=
Beban mati (dead load)
Beban hidup (live load)
Tekanan tanah
Gaya gesek = 0,15 (M + H)
Gaya Rem (traffic load)
Beban angin (wind load)
Gaya gempa (earthquake)
Tekanan tanah akibat gempa
S3
S3
S3
S2
S2
h
S4
h
S5
S1
L
L
b
Perhitungan daya dukung S-1
Cn × A JHP × kell
P=
+
3
5
Dengan,
P
= daya dukung tanah
Cn
= nilai konus pada kedalaman n
A
= luas penampang tiang pancang
= 1 × π × D 2 = 1 × π × 60 2 = 2827.84
4
4
cm2
JHP
= nilai jumlah hambatan pelekat pada
kedalaman n
Kell
= keliling tiang pancang
= π × D = π × 60 = 188.50 cm
135
580
Pijintekan =
166 × 2827.84 1350 × 188.5
+
= 207368.81
3
5
Kg
500
800
1350 × 188.5
= 50895 Kg
5
= Pijin
× η = 207.3 x 0.62 = 128.57
Pijin cabut =
550
QL
550
100
tekan
ton
Yang terjadi :
Ptekan
= 70.50
Pcabut
= -7.30
ton
ton
800
Kontrol Kekuatan Tiang
Dari
Spesifikasi
Wika
Pile
Classification direncanakan tiang pancang beton
dengan :
BAB X
STRUKTUR BAWAH JEMBATAN
• Diameter
• Tebal
• Luas
Rangkuman Data Beban
Beban
M
H
Ta 1
Ta 2
Ta 3
Ta 4
Gg
Rm
A
Hg (atas)
Hg (bawah)
Tag
V
(ton)
1044.40
61.52
Hy
(ton)
36.72
54.48
136.20
40.56
165.89
25.00
28.09
192.43
244.56
Hx
(ton)
Ordinat
My
Mx
(m)
(ton-m)
(ton-m)
0.00
0.00
0.00
0.00
4.50
165.24
1.33
72.46
2.50
340.50
1.67
67.74
9.00
1493.00
9.00
225.00
36.47
9.00
328.24
93.64
9.00
252.82
842.73
192.43
2.72
523.41
523.41
2.72
665.20
•
•
•
•
•
•
•
Dimana :
15
: 60 cm
: 10 cm
: 1570.80 cm2
: 243.47 inch2
Kelas
: C
fc’
: 600 kg/cm2
: 8533.64 psi
fpe
: 55.25 kg/cm2
: 785.81 psi
Allowable axial
: 211.60 ton
Bending moment crack : 29.00 t-m
Bending moment ultimate : 58.00 t-m
P ultimit tiang = (0.85 x fc’ – 0.60 x fpe) x
0.6 x A
= (0.85 × 8533.64 − 0.6 × 785.81) × 0.6 × 243.47
= 990743.90 lbs
= 449.39 ton
• Modulus elastisitas (E) = wc1.5x0.043x fc'
=24001.5x0.043 60
= 39161.65 MPa
= 391616.47 kg/cm2
• Momen inersia (I)
= 1 π 60 4 − 40 4
64
= 510508.81 cm4
Perencanaan Tulangan Abutment Dan
Pilecap
Penulangan pilecap
Perhitungan tulangan pilecap yaitu penulangan
lentur pada pilecap, dianalisa sebagai balok
kantilever dengan perletakan jepit. Beban yang
diterima pilecap adalah beban terpusat dari tiang
sebesar P dan beban merata dari berat pilecap
dan urugan diatasnya sebesar q. Perhitungan
dari gaya dalam dianalisa dengan statis tertentu.
Data perencanaan :
• fc’ = 35 MPa
• fy = 360 Mpa
• q = Lebar pilecap x tinggi pilecap x γ beton
= 12 x 2 x 2.4 = 57.60 t/m
• P = Dari gaya reaksi PV 1 tiang = 70.50 t
Mu = Ptiang pancang x (0.8 + 2.7) – berat poer x
3.6 x 1.8
= (70.50 x 7 x 0.8 + 70.50 x 7 x 2.70) –
57.60 x 3.6 x 1.8
= 1354 ton-m
= 13540000000 Nmm
• Tebal plat = 2.0 m
• Diameter tul utama = 32 mm
• Diameter tul memanjang = 32 mm
• Selimut beton = 100 mm
d = t - selimut beton - 0.5 φutama φmemanjang
= 1852 mm
600
ρbalance
= 0.85 x fc' x β1
(
m
ρperlu
)
12.10
1− 1−
360
= 0.0014
Syarat :
ρmin < ρperlu < ρmax
Pakai ρmin = 0.004
Luas Tulangan
As perlu
= ρxbxd
= 0.004 x 1000 x 1852
= 7408 mm2
Digunakan tulangan φ 32 - 100 mm (As =
8846.73 mm2)
Untuk tulangan memanjang :
As perlu
= ρxbxd
= 0.0014 x 1000 x 1852
= 2592 mm2
Digunakan tulangan φ 32 - 275 mm (As =
3728.79 mm2 )
Kontrol geser poer
Gaya geser yang terjadi :
Vu
= Jumlah reaksi tiang x jumlah
tiang
= 70.50 x 7 = 493.50 ton
Kekuatan beton :
φ Vc = 0.6 x 1
= 0.6 x 1
6
6
fc' bw d
35 x 12000 x 1852
= 13147896 N
= 1314.79 ton
Vu < φ Vc → Tidak perlu tulangan
geser.
Pasang tulangan geser praktis Φ 16 – 550
mm
x
fy
600 + fy
600
= 0.85 x 35 x 0.81
x
360
600 + 360
= 0.042
ρmax
= 0.75 x ρbalance ..... SNI 03 - 2847 2002 Ps. 12.3.3
ρmin
= 1.64 N/mm2
fy
360
=
=
0.85 fc'
0.85 x 35
= 12.10
2 m Rn
= 1
1− 1−
fy
m
= 1
2 x 12.10 x 1.64
= 0.0314
= 1.4 = 0.004
fy
Koefisien Ketahanan
13540000000
Mu
=
Rn
=
0.85 x 1000 x 1852 2
φ x b x d2
16
Penulangan dinding abutment
Kontrol apakah dinding abutment
dihitung sebagai kolom atau dinding. Kontrol
dilakukan dengan menggunakan rumus :
ΣPu < φ.10%.0,85.fc.A
Dengan,
ΣPu
= jumlah total gaya aksial yang terjadi
= 1105.93 ton = 11059300 N
fc’
= 35 Mpa
A
= luas penampang
= 2.4 x 12 = 28.80 m2 = 28800000 mm2
φ x 10% x 0.85 x fc’ x A
x 0.85 x 35 x 28800000
Digunakan tulangan φ 32 – 100 mm (As =
107313.97 mm2)
Untuk tulangan memanjang digunakan :
As perlu
= ρxbxd
= 0.0014 x 12000 x 2152
= 36153.60 mm2
Digunakan tulangan φ 32 - 200 mm (As =
48254.86 mm2 )
= 0.7 x 10%
= 59976000
N < 11059300 N
Maka perhitngan dinding abutment dihitung
sebagai pelat.
Untuk perencanaan dinding abutment
direncanakan berdasarkan momen maksimum
yang terjadi Mxmax = 2363.93 tm maka akan
direncanakan Tulangan abutment
• Mmax = 2363.93 tm = 2.36 x 1010 Nmm
• Tebal dinding abutment = 240 cm
• Diameter tul utama
= 32 mm
• Diameter tul mmanjang = 32 mm
• Selimut beton
= 200 mm
dx
= t – selimut beton – 0.5 φutama – φmemanjang
= 2152 mm
600
ρbalance = 0.85 x fc' x β1
BAB XI
PENUTUP
11.1
Kesimpulan
Dari hasil perencanaan yang diperoleh dapat
disimpulkan sebagai berikut:
1. Dimensi melintang lantai kendaraan
lengkap dengan trotoar adalah 10 m
untuk jalan 2 jalur 2 arah. Tinggi fokus
x
busur adalah 24 m.
fy
600 + fy
2. Pelat lantai kendaraan komposit, dengan
600
= 0.85 x 35 x 0.81
tebal pelat beton bertulang 250 mm.
x
360
600 + 360
Tulangan terpasang arah melintang D16200 dan arah memanjang D13-200.
= 0.042
ρmax
= 0.75 x ρbalance ..... (SNI 03 - 2847 - 2002 Ps. 3. Gelagar melintang WF 900.300.18.34,
lendutan 0.0093 m (UDL+KEL) dan
12.3.3)
0.0077 m (T) ≤ 0.0131 m (Yijin).
= 0.0314
4. Struktur utama busur berupa profil WF
ρmin
= 1.4 = 0.004
400x400x45x70
dan
penggantung
fy
menggunakan WF 350 x 350 x 14 x 22.
5. Struktur sekunder berupa ikatan angin
a.
Koefisien Ketahanan
atas dengan dimensi profil yaitu WF 300
Mu
Rn
=
x 300 x 11 x 17, ikatan angin bawah
2
φxbxd
menggunakan profil WF 300 x 300 x 11 x
17 (diagonal), sedangkan untuk dimensi
2.36 x 1010
=
portal akhir berupa profil WF 400 x 400 x
0.85 x 12000 x 2152 2
45 x dengan menggunakan mutu baja BJ
= 0.50 N/mm2
55.
360
fy
m
=
=
6. Perletakan berupa perletakan sendi dan
0.85 × 35
0.85 fc'
rol.
7. Konstruksi abutment berupa dinding
= 12.10
penuh setebal 2.4 m selebar 12 m untuk
2 m Rn
ρperlu
= 1
1− 1−
mendukung bentang 120 m yang ditumpu
fy
m
pondasi tiang pancang beton dengan
diameter 0,6 m dengan kuat tekan K600,
2 x 12.10 x 0.50
= 1
1− 1−
sebanyak 35 buah kedalaman 13 m untuk
12.10
360
S-1 dan . Ukuran pile cap (poer) 9.6 x 12
= 0,0014
x 2 m.
Syarat :
8. Stabitas struktur bangunan bawah
ρmin < ρperlu < ρmax
diperhitungkan untuk beban layan
Dipakai → ρmin = 0.004
(service load) dan juga dikontrol terhadap
beban-beban selama masa pelaksanaan.
b. Luas Tulangan
As perlu
= ρxbxd
= 0.004 x 12000 x 2152
= 103296 mm2
17
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
DAFTAR PUSTAKA
Standar Nasional Indonesia (SNI) T-022005.
Standar
Pembebanan
Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
Standar Nasional Indonesia (SNI) T-032005. Perencanaan Struktur Baja Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
Standar Nasional Indonesia (SNI) T-122004. Perencanaan Struktur Beton Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
Bridge
Design
Manual
Bridge
Management System (BMS). 1992.
Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Bina
Marga.
Chen, Wai-Fah, Duan, Lian. 2000. Bridge
Engineering Handbook. Boca Raton.
London
Sosrodarsono, Suyono.Ir, dan Nakazawa,
Kazuto. 1984. Mekanika Tanah dan Teknik
Pondasi. Jakarta : PT. Pradnya Paramitha.
Troitsky, M. S. 1994. Planning and Design
of Bridge. John Wiley & Sons, Inc. New
York
18
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kabupaten Pasuruan merupakan salah
satu daerah rawan banjir di Jawa Timur. Hampir
di setiap musim hujan, Kabupaten Pasuruan
selalu tergenang banjir. Tentu saja hal ini sangat
mengganggu aktivitas masyarakat di Kabupaten
Pasuruan.
Untuk
mengatasinya,
maka
pemerintah Kabupaten Pasuruan mengupayakan
adanya normalisasi sungai. Salah satu sungai
yang akan dinormalisasi adalah sungai
Bangiltak. Dengan adanya normalisasi sungai,
maka jembatan-jembatan di sepanjang sungai
Bangiltak harus dibongkar. Karena lebar sungai
yang bertambah.
Sehingga perlu dirancang jembatan yang
sesuai dengan lebar sungai akibat normalisasi.
Untuk mendapatkan suatu desain jembatan yang
baik dan memenuhi persyaratan keamanan dan
kenyamanan seperti yang sesuai dengan
peraturan yang berlaku, maka perlu didesain
dimensi serta kebutuhan tulangan plat, balok,
tiang sandaran, pilar, abutment dan bagian
jembatan lainnya yang sesuai dengan prosedur
yang ada pada peraturan yang berlaku.
Jembatan Kedung Ringin pada tugas
akhir ini didesain ulang menggunakan metode
busur rangka batang. Metode busur rangka
batang digunakan untuk jembatan ini
dikarenakan dengan metode tersebut dapat
digunakan untuk bentang yang panjang.
Sehingga jembatan didesain sepanjang 120
meter atau hanya 1 bentang tanpa ada pilar di
tengah bentang. Pada tugas akhir ini akan
dibahas tentang perencanaan bentang tengah
jembatan yang berupa rangka baja serta
perencanaan pilar jembtan.
Data jembatan rencanaKedung Ringin
akan diuraikan sebagai berikut :
1.
2.
3.
4.
5.
Gambar 1.1 Loka
okasi Proyek jembatan
Kedung
ng Ringin
1.2
Perumusan Masa
asalah
Dalam perencan
canaan bentang tengah
jembatan Kedung Ringin
gin yang berbentuk busur
rangka batang pelu adanya
ada
suatu perhitungan
khusus sehingga dida
idapatkan suatu desain
jembatan busur rangkaa b
batang baja beserta pilar
yang baik serta memen
enuhi standar yang telah
disyaratkan dalam peraturan
per
yang berlaku.
Sehingga akan timbu
bul suatu pertanyaan,
bagaimana perencanaan
an suatu jambatan busur
rangka batang baja yan
ang baik serta memenuhi
persyaratan yang ditentu
tukan?
Pada perencana
anaan bentang tengah
jembatan Kedung Ringin
gin ini yang berupa busur
rangka batang baja perlu
per adanya desain yang
baik. Hal tersebut melipu
iputi :
1. Bagaimana prosedu
edur perencanaan busur
rangka batang baja
ja jjembatan?
2. Bagaiman prosedur
ur perencanaan bangunan
bawah jembatan?
3. Bagaimana prosedur
dur perencanaan bangunan
pelengkap jembatan
tan?
1.3
Batasan Masalah
lah
Perencanaan Jem
embatan Kedung Ringin
Kabupaten Pasuruan mel
eliputi :
1. Perencanaan dimen
ensi dan analisis struktur
busur rangka batan
tang, abutment jembatan
dan bangunan peleng
engkap jembatan.
2. Penggunaan rumu
us-rumus yang sesuai
dengan yang adaa di peraturan ataupun
literatur yang diguna
unakan.
3. Penggambaran hasi
asil perencanaan struktur
jembatan.
Perencanaan yan
ang dilaksanakan tidak
membahas tentang perh
erhitungan anggaran biaya
dan
metode
pelaks
aksanaan
pembangunan
jembatan.
Nama Proyek
: Perencanaan
Teknis
Jembatan
Kedung
Ringin, Pasuruan.
Pemilik Proyek : Dinas PU Jawa Timur.
Lokasi Proyek : Desa Kedung Ringin,
Pasuruan.
Bangunan Atas : Busur Rangka Batang
Baja
Bangunan Bawah : Pondasi
tiang
pancang
1
Tujuan
Perencanaan Jembatan Kedung Ringin ini
bertujuan untuk dapat merencanakan suatu
struktur jembatan yang baik dan memenuhi
kelayanan dan mempunyai kekuatan yang
cukup. Dan apabila terjadi kehilangan kelayanan
dan kemungkinan terjadi keruntuhan struktur
maka hal itu terjadi tidak terlalu parah dan umur
jembatan sesuai dengan umur rencana jembatan.
Secara khusus, tujuan perencanaan
Jembatan Kedung Ringin ini adalah :
1. Perencanaan bangunan atas jembatan yang
meliputi perencanaan busur rangka batang,
balok girder, balok diafragma, trotoar dan
kerb jembatan. Yang meliputi perencanaan
dimensi dan kebutuhan baut yang
diperlukan sesuai dengan peraturan yang
berlaku.
2. Perencanaan bangunan bawah jembatan
yang meliputi perencanaan Abutment, poer
pilar serta kebutuhan tiang pancang. Yang
meliputi perencanaan dimensi, kebutuhan
tulangan serta kebutuhan tiang pancang
yang diperlukan sesuai dengan peraturan
yang berlaku.
Kedung Ringin didesain ulang dengan
menggunakan busur rangka batang baja.
Metode dipilih karena dengan metode ini
dimungkinkan untuk jembatan bentang panjang.
Dari segi estetika jembatan dengan metode ini
juga lebih indah.
1.5
2.2.2. Beban Hidup
Beban hidup pada jembatan meliputi :
1.4
2.2.
Analisis Pembebanan Jembatan
Pada perencanaan jembatan yang perlu
diperhatikan adalah beban-beban yang terjadi
pada jembatan. Beban-beban tersebut akan
mempengaruhi besarnya dimensi dari struktur
jembatan serta banyak tulangan yang digunakan.
Pada peraturan teknik jembatan Standar
Nasional Indonesia T-02-2005 aksi-aksi
(beban) digolongkan berdasarkan sumbernya
yaitu:
2.2.1. Beban Mati
Beban mati struktur jembatan adalah
berat sendiri dari masing – masing bagian
struktural jembatan dan berat mati tambahan
yang berupa berat perkerasan. Masing – masing
berat bagian tersebut harus dianggap sebagai
aksi yang saling terkait.
Manfaat
Manfaat yang didapatkan dari proses
perencanaan struktur Jembatan Kedung Ringin
adalah kehidupan perekonomian masyarakat
Kecamatan
Kedung Ringin, Kabupaten
Pasuruan akan berkembang. Karena ada
prasarana yang memfasilitasi mereka untuk
pergi ke pasar ataupun menuntut ilmu tanpa
adanya kendala akibat tidak adanya jembatan di
daerah mereka.
Penggunan metode busur rangka batang
pada bentang tengah jembatan menguntungkan
karena bentang jembatan bisa panjang sehingga
tidak perlu adanya pilar. Karena dengan adanya
pilar maka akan dapat mengganggu aliran
sungai. Resiko kegagalan struktur akibat
tergerusnya lapisan bawah pilar dapat dihindari.
1. Beban Lalu – Lintas
Beban lalu – lintas untuk perencanaan struktur
jembatan terdiri dari beban lajur ” D ” dan
beban truk ”T” :
a. Beban Lajur ”D”
Beban lajur D bekerja pada seluruh lebar
jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh
pada girder yang ekivalen dengan suatu
iring – iringan kendaraan yang sebenarnya.
Intensitas beban D terdiri dari beban
tersebar merata dan beban garis. Beban
tersebar merata (UDL = q). Besarnya beban
tersebar merata q menurut Standar
Nasional Indonesia T-02-2005 pasal 6.3.1.
adalah :
q = 9,0 kN/m² (untuk L < 30 m), digunakan
desain ....................................................2.1
q = 9,0 ( 0,5 + 15/L ) kM/m² (untuk L > 30
m) ..........................................................2.2
dimana, L = Panjang total jembatan yang
dibebani
Beban garis (KEL). Besarnya beban garis ”
P ” ditetapkan sebesar 49 kN/m.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Umum
Definisi jembatan adalah suatu struktur
yang menghubungkan alur transportasi melintasi
rintangan yang ada tanpa menutupnya.
Rintangan bisa berupa sungai, jurang, jalan dan
lain sebagainya.
Jembatan Kedung Ringin Kabupaten
Pasuruan didesain dengan menggunakan metode
prategang. Dalam tugas akhir ini, Jembatan
2
Tabel 2.3. Faktor Beban Dinamik untuk
”KEL” Lajur ”D”
3. Beban Pejalan Kaki
Semua elemen dari trotoar atau jembatan
penyeberangan yang langsung memikul pejalan
kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5
kPa.
4. Gaya Rem
Pengaruh
pengereman
kendaraan
diperhitungkan dalam analisis jembatan dimana
gaya tersebut bekerja pada permukaan lantai
jembatan. Pengaruh rem dan percepatan lalu
lintas harus dipertimbangkan sebagai gaya
memanjang. Gaya ini tidak tergantung pada
lebar jembatan dan diberikan dalam tabel 2.4
untuk panjang struktur yang tertahan.
Gambar 2.1. Kedudukan Beban Lajur “D’’
b.
Beban Truk ” T ”
Beban truk ” T ” adalah berat
kendaraan berat dengan 3 as
ditempatkan pada beberapa posisi
digunakan untuk menganalisis pelat
lalu – lintas.
satu
yang
yang
jalur
Tabel 2.4. Gaya Rem
2.2.3. Beban Lateral
1. Beban Gempa
Berdasarkan peraturan Standar Nasional
Indonesia T-02-2005 pasal 7.7, beban rencana
akibat gempa minimum diperoleh dari rumus
berikut :
TEQ = Kh . I . WT ..........................................2.3
Gambar 2.2. Pembebanan Truk “T”
c.
Faktor Pembesaran Dinamis.
Faktor pembesaran dinamis (DLA) berlaku
pada ”KEL” lajur ”D” dan truk ”T” sebagai
simulasi kejut dari kendaraan bergerak pada
struktur jembatan. Untuk Truk ”T” nilai
DLA adalah 0,3 sedangkan untuk ”KEL”
lajur ”D” nilai dapat dilihat pada tabel 2.3.
Dengan :
TEQ = gaya geser dasar total dalam arah yang
ditinjau
I
= faktor kepentingan
WT = total berat nominal bangunan yang
dipengaruhi oleh percepatan diambil
akibat gempa, sebagai beban mati
tambahan
Kh = koefisien beban gempa horisontal
Kh = C . S ............................................2.4
3
C
3% untuk setiap derajat superelevasi,
dengan kenaikkan maksimum 25%.
=
koefisien geser dasar untuk daerah,
waktu dan kondisi setempat yang
sesuai
S = faktor tipe bangunan
Untuk bangunan yang mempunyai satu derajat
kebebasan yang sederhana, maka rumus berikut
ini dapat digunakan.
T = 2π
WTP
2.9. Perencanaan Rangka Batang
Selain harus memiliki kekuatan yang cukup,
rangka batang juga harus memiliki tinggi
lengkung busur yang yang cukup dan ideal.
Sehingga kekuatan busur dapat optimum. Tinggi
lengkung busur tergantung pada panjang
bentang jembatan. Dalam buku Bridge
Engineering Handbook, Gerard F. Fox
mencontohkan beberapa jembatan yang ada di
dunia yang menggunakan busur rangka baja.
Antara lain :
• The Cowlitz River Bridge, di Washington.
Jembatan ini memiliki panjang bentang 159
meter dengan tinggi lengkung busur 45 meter.
Sehingga perbandingan tinggi tampang
dengan panjang bentang adalah 1 : 3,5.
Jembatan ini merupakan jembatan beton
rangka busur.
• Wanxian Yangtze Bridge, di China. Jembatan
ini memiliki panjang bentang 425 meter
dengan tinggi lengkung busur 85 meter.
Sehingga perbandingan tinggi tampang
dengan panjang bentang adalah 1 : 5.
Jembatan ini merupakan jembatan beton
rangka busur dan merupakan yang terpanjang.
• New River Gorge, di Fayetteville Virginia
Barat. Merupakan jembatan busur rangka
batang.
Dan
merupakan
yang
terpanjang.Jembatan ini memiliki panjang
bentang 518 meter dengan perbandingan
tinggi legkung busur dengan panjang bentang
adalah 1 : 4,6.
Dari beberapa contoh di atas, dapat diambil
kesimpulan bahwa perbandingan tinggi muka
tampang busur dengan panjang bentang
jembatan adalah berkisar 1 : 4,5 hingga 1 : 6.
Sehingga tinggi lengkung jembatan Kedung
Ringin adalah 24 meter
Tinggi tampang busur untuk jembatan
rangka batang adalah sekitar
hingga . Dan
jembatan Kedung Ringin direncanakan memiliki
tinggi tampang busur 4 meter.
Lebar jembatan rangka batang agar busur
kaku, maka harus direncanakan memiliki
perbandingan lebar dan panjang lebih besar
sama dengan 1 : 20. Sehingga lebar minimum
jembatan Kedung Ringin adalah 5,5 meter. Dan
jembatan Kedung Ringin ini direncanakan
memiliki lebar jembatan 10 meter.
Pada perencanaan rangka baja, interaksi
antara unsur rangka utama dan sistem ikatan
lateral strutur jembatan harus dipertimbangkan.
........................................ 2.5
g KP
Dengan :
T = waktu getar dalam detik
G = percepatan gravitasi (g = 9.8 m/dt2)
WTP = total berat nominal bangunan atas
termasuk beban mati tambahan
ditambah setengah dari pilar ( bila
perlu dipertimbangkan )
KP = kekakuan gabungan sebagai gaya
horisontal yang diperlukan untuk
menghasilkan satu satuan lendutan
pada bagian atas pilar (kN/m).
2. Beban angin
Gaya angin nominal ultimate pada jembatan
tergantung pada kecepatan angin rencana
sebagai berikut :
TEW = 0.0006 Cw (Vw) 2 Ab ................2.6
Dengan :
Vw = kecepatan angin rencana (m/dt)
Cw = koefisien seret ( lihat tabel 2.5)
Ab = luas ekivalen bagian samping jembatan
(m2)
Kecepatan angin rencana harus diambil seperti
yang diberikan dalam tabel 2.5.
Tabel 2.5. Koefisien Seret Cw
Catatan :
1) b = lebar keseluruhan jembatan dihitung
dari sisi luar sandaran
d = tinggi bangunan atas, termasuk tinggi
bagian sandaran yang masif.
2) Untuk harga antara dari B/d bisa
diinterpolasi linier.
3) Apabila bangunan atas mempunyai
superelevasi, Cw harus dinaikkan sebesar
4
•
Pengaruh beban global pada struktur harus
dihitung sesuai dengan teori elastis, berdasarkan
anggapan bahwa semua unsur adalah lurus.
Semua unsur saling berhubungan dan tiap
hubungan terletak pada pertemuan sumbu garis
berat unsur-unsur yang relevan dan semua
beban, termasuk berat sendiri unsur, bekerja
pada titik hubungan.
BAB III
METODOLOGI
3.1.
Diagram Alir Metodologi
•
•
•
Data Umum Jembatan
Nama jembatan : Jembatan
Kedung
Ringin
Kabupaten
Pasuruan
Tipe jembatan : Jembatan
beton
konvensional
Lokasi
: Ruas Jalan Kecamatan
Kedung
Ringin,
Kabupaten
Pasuruan,
Propinsi Jawa Timur.
Lebar jembatan : 7 meter.
Bentang jembatan : 90 meter. Dibagi
menjadi 2 x 45 meter
Data Perencanaan Jembatan
Lebar jembatan : 10.5 meter.
Tinggi fokus
: 22 meter.
Tinggi tampang : 4 meter.
Bentang jembatan : 120 meter
Struktur utama : Baja.
Data Bahan
Kekuatan tekan beton (fc’) = 35 MPa
Tegangan leleh baja
(fy) = 400 Mpa
Mutu profil baja BJ 50 dengan :
Tegangan leleh
(fy) = 290 MPa
Tegangan putus
(fu) = 500 Mpa
Data Tanah
Data tanah digunakan untuk merencanakan
pondasi jembatan tersebut.
3.3. Studi literatur
1. Standar Nasional Indonesia (SNI) T-022005.
Standar
Pembebanan
Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
2. Standar Nasional Indonesia (SNI) T-032005. Perencanaan Struktur Baja Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
3. Standar Nasional Indonesia (SNI) T-122004. Perencanaan Struktur Beton Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
4. Bridge
Design
Manual
Bridge
Management System (BMS). 1992.
Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Bina
Marga.
5. Chen, Wai-Fah, Duan, Lian. 2000. Bridge
Engineering Handbook. Boca Raton.
London
6. Sosrodarsono, Suyono.Ir, dan Nakazawa,
Kazuto. 1984. Mekanika Tanah dan Teknik
Pondasi. Jakarta : PT. Pradnya Paramitha.
7. Troitsky, M. S. 1994. Planning and Design
of Bridge. John Wiley & Sons, Inc. New
York
3.2.
Pengumpulan data
Data-data
perencanaan
secara
keseluruhan mencakup data umum jembatan,
data bahan dan data tanah.
5
lebar jalur kendaraan dan menimbulkan
pengaruh pada jembatan yang ekivalen dengan
suatu iring – iringan kendaraan yang
sebenarnya. Jumlah total beban lajur ”D” yang
bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan
itu sendiri.
Beban truck ”T” adalah satu kendaraan
berat dengan 3 as yang ditempatkan pada
beberapa posisi dalam lajur lalu – lintas rencana.
Tiap as terdiri dari 2 bidang kontak pembebanan
yang dimaksud sebagai simulasi pengaruh roda
kendaraan berat. Hanya satu truck ”T”
diterapkan per lajur lalu – lintas rencana.
Secara umum beban ”D” akan
menentukan
dalam
perhitungan
yang
mempunyai bentang mulai dari sedang sampai
panjang, sedangkan beban ”T” digunakan untuk
bentang pendek dan lantai kendaraan.
3.4.
Pembebanan
Pembebanan pada perencanaan jembatan
ini mengacu pada peraturan teknik perencanaan
jembatan BMS 1992. Beban – beban meliputi :
3.4.1. Beban Tetap
• Berat Sendiri
Berat sendiri adalah berat bahan dan bagian
jembatan
yang
merupakan
elemen
struktural, ditambah dengan elemen non
struktural yang dianggap tetap. Berikut ini
merupakan berat isi dan kerapatan massa
untuk berat sendiri dari bermacam – macam
bahan.
• Beban Mati Tambahan
Beban mati tambahan adalah berat seluruh
bahan yang membentuk suatu beban pada
jembatan yang merupakan elemen non
struktural, dan mungkin besarnya berubah
selama umur jembatan.
• Tekanan Tanah
Koefisen tekanan tanah nominal harus
dihitung dari sifat – sifat tanah yang
ditentukan berdasarkan pada kepadatan,
kadar kelembaban, kohesi sudut geser
dalam dan sebagainya. Dan sifat – sifat
tanah tersebut dapat diperoleh dari hasil
pengukuran dan pengujian tanah.
Untuk bagian tanah di belakang dinding
penahan harus diperhitungkan adanya
beban tambahan yang bekerja apabila beban
lalu – lintas kemungkinan akan bekerja
pada bagian daerah keruntuhan aktif teoritis
(Gambar 3.1). Besarnya beban tambahan ini
bekerja secara merata pada bagian tanah
yang dilewati oleh beban lalu – lintas
tersebut. Dan beban tambahan ini hanya
diterapkan untuk menghitung tekanan tanah
dalam arah lateral saja.
Limit of travel
Batas lewat
3.4.3. Gaya Rem
Pengaruh percepatan dan pengereman
dari lalu – lintas harus diperhtungkan sebagai
gaya dalam arah memanjang, dan dianggap
bekerja
pada
permukaan
lantai
kendaraan.Sistem
memanjang
harus
direncanakan untuk menahan gaya memanjang
tersebut, tanap melihat berapa besarnya lebar
bangunan.
Dalam perencanaan gaya rem tidak boleh
digunakan tanpa beban lalu – lintas vertikal
yang bersangkutan. Dalam hal ini dimana
pengaruh beban lalu – lintas vertikal dapat
mengurangi pengaruh dari gaya rem ( seperti
pada stabilitas guling dari pangkal jembatan ).
3.4.4. Beban Untuk Pejalan Kaki
Semua elemen dari trotoar atau jembatan
penyeberangan yang langsung memikul pejalan
kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5
kPa. Jembatan pejalan kaki dan trotoar pada
jembatan jalan raya harus direncanakan untuk
memikul beban per m2 dari luas yang di bebani.
Limit of travel
Batas lewat
Surchage
Beban tambahan
Surchage
Beban tambahan
600 mm
Aktive failure zone
Daerah keruntuhan aktif
Traffic able to travel next to wall
Lalu lintas bisa lewat disebelah dinding
3.4.5. Beban Lingkungan
Beban lingkungan dapat terjadi karena
pengaruh temperature, angin, banjir, gempa, dan
penyebab – penyebab lainnya.
Aktive failure zone
Daerah keruntuhan aktif
BAB IV
PERHITUNGAN PELAT LANTAI
KENDARAAN
Traffic prevented from travelling next to wall
Lalu lintas dicegah untuk bisa melewati
disebelah dinding
Gambar 3.1. Tambahan Beban Hidup
4.1.
Perencanaan Tebal Pelat Lantai
Kendaraan
Menurut SNI T-12-2004 ps. 5.5.2 tentang
tebal minimum pelat lantai kendaraan, tebal
3.4.2. Beban Lalu – Lintas
Beban lalu – lintas untuk perencanaan
jembatan terdiri dari beban lajur ”D” dan beban
truck ”T”. Beban lajur ”D” bekerja pada seluruh
6
pelat lantai kendaraan harus memenuhi
persyaratan berikut :
d
≥ 200 mm
d
≥ 100 + 0.04 . (b)
≥ 100 + 0.04 . 1750
≥ 170 mm
Direncanakan tebal pelat lantai kendaraan 250 mm
dimana :
d =
tebal lantai kendaraan
b =
jarak antar antar tumpuan
= 1 × 1.37 × 1.75 2 = 0.42 ton.m
10
Dimana :
b
= Jarak bersih antar balok
memanjang
•
Momen akibat beban hidup :
ML = 0.8 × ( S + 0.6) × Tu
10
= 0.8 × (1.75 + 0.6) × 26 .325 = 6.186
10
ton.m
Mu = M D + M L
= 0.42 + 6.186 = 6.606 ton.m
Gambar 4.1. Pelat Lantai Kendaraan
4.4.
4.2.
Pembebanan Pelat Lantai Kendaraan
Pembebanan pada pelat lantai kendaraan
merupakan kombinasi antara beban mati dan
beban hidup. Rincian pembebanan pada pelat
lantai kendaraan :
- Beban Mati :
Berat sendiri pelat
= 0.25 x 1 x 1.75 x 2.5 = 1.09 Ton/m
Berat aspal
= 0.05 x 1 x 1.75 x 2.2 = 0.19 Ton/m
Beban air hujan
= 0.05 x 1 x 1.75 x 1 = 0.09 Ton/m +
Total beban mati
= 1.37 Ton/m
- Beban Hidup :
• Menurut SNI T-02-2005 ps. 6.4.1 tentang
besarnya beban truk “T”, beban T
ditentukan sebesar 112.5 KN = 11.25 Ton.
• Faktor beban ultimate untuk beban T = 1,8.
Maka total beban T = 1,8 x 11.25 x (1+0.3)
= 26.325 Ton.
4.3.
Perhitungan Momen Pada Pelat Lantai
Kendaraan
Untuk balok menerus, rumus sederhana
perhitungan momen adalah sebagai berikut :
4.4.1. Perhitungan Tulangan Arah Melintang
fy
400
m =
=
0.85 × f ' c 0.85 × 35
= 13.45
Gambar 4.2. Gambar Rumus Perhitungan
Momen Balok Menerus
•
Penulangan Pelat Lantai Kendaraan
Data perencanaan untuk penulangan pelat
lantai antara lain :
f’c
= 35 MPa
fy
= 400 Mpa
t
= 250 mm
φ lentur = 16 mm (arah x)
13 mm (arah y)
Decking = 40 mm
dx
= t − decking − φ tul . lentur x
2
= 250 − 40 − 16 = 202 mm
2
φ tul. lentur y
dy =
t − decking − φ tul. lentur x −
2
= 250 − 40 − 16 − 13 = 187.5 mm
2
Dimana :
dx = jarak antara serat tekan terluar hingga
pusat tulangan tarik untuk tulangan
arah melintang.
dy = jarak antara serat tekan terluar hingga
pusat tulangan tarik untuk tulangan
arah memanjang.
Momen akibat beban mati :
MD
= 1 × q × b2
D
10
7
ρmin
= 1,4 = 1,4
400
fy
= 0.0035 (SNI-03-2847-2002 ps 12.5.1)
ρb
= 0.85 × f ' c × β 1
fy
600
600 + f y
(SNI-03-2847-2002 ps 10.4.3)
4.4.3. Perhitungan Kekuatan Pelat Menahan
Geser Pons
menurut SNI-T-12-2004 nilai β1 untuk beton
dengan f’c lebih dari 30 MPa adalah :
β1
= 0.85 − 0.008 × ( f 'c −30)
= 0.85 − 0.008 × (35 − 30)
Kekuatan geser pelat lantai kendaraan
didapat dengan menggunakan rumus :
Karena Mv* = 0, sehingga Vn = Vno …… SNI
T-12-2004 ps. 5.6.1.
= 0.81
= 0.85 × 35 × 0.81 600
600 + 400
400
= 0,0361
ρmax = 0,75 x ρb
(SNI-03-2847-2002 ps 12.3.3)
= 0,75 x 0,0361
= 0,0271
ρb
Mu
= 6.606 ton.m = 6.606 x 107 N.mm
Mn
7
= M u = 6.606 × 10
0.8
0.8
= 8.257 x 107 N.mm
Rn
=
Mn
b× dx
2
=
Gambar 4.2. Bidang Geser Pons
8.257 × 107
1000 × 2022
Maka digunakan rumus :
Vn = u × d × f + 0.3 f
(
pe
)……
SNI T-12-
2004 ps. 5.6-2.
Dimana,
Vn = Kuat geser nominal pelat
u
= panjang efektif dari keliling geser
kritis, mm
= 2 × (bo + do )
bo
= 500 + 250 = 750 mm
do
= 200 + 250 = 450 mm
u
= 2 × (750 + 450) = 2400 mm
= 1.706
ρ
cv
2 × m × Rn
= 1
1 − 1 −
m
fy
= 1
2 × 13.45 × 1.706
1 − 1 −
400
13.45
= 0.0044
d
ρmin < ρ < ρmax
=ρxbxd
= 0,0044 x 1000 x 202
= 888.8 mm2
Dipasang tulangan D16-200 (As pasang = 1005
mm2)
As
fcv
4.4.2. Perhitungan
Tulangan
Arah
Memanjang
Dipasang
tulangan
susut
dengan
ketentuan besar rasio luas tulangan terhadap
luas penampang beton untuk struktur yang
menggunakan tulangan dengan fy = 400 MPa
sebesar 0,0018. sehingga didapatkan luas
tulangan yang digunakan :
As = 0.0018 × b × d
2
As = 0.0018 × 1000 × 187 .5 = 337 .5 mm
Dipasang tulangan D13-200 (As pasang =
663.66 mm2)
=
jarak serat tekan terluar ke pusat
tulangan tarik
=
d 4 − decking −
=
250 − 40 −
=
202 mm
=
1
2
1 +
6 β h
φ
2
16
2
×
f ' c ≤ 0.34 ×
f 'c
…
SNI T-12-2004 ps. 5.6-4
βh
fcv
8
=
rasio sisi panjang dan sisi pendek
beban terpusat
= 500 = 2.5
200
2
= 1
× 35 ≤ 0.34 × 35
1 +
6 2.5
= 1.77 MPa < 2.01 MPa …. Memenuhi
syarat
fpe
=
=
• Berat aspal
= 0,05 x 1.75 x 2200 x 1.3 =
• Berat bekisting
= 50 x 1.45 x 1.4
=
• Berat sendiri balok
= 128 x 1.1
=
Qd (u) =
tegangan tekan dalam beton akibat
gaya pratekan.
0 MPa
Maka,
Vn
=
2400 × 202 × (1.5 + 0 )
= 727200 N = 727.2 kN
Kekuatan geser efektif
= φ × Vn
Dimana :
φ = faktor reduksi kekuatan geser
= 0.7 ……. SNI T-12-2004 ps. 4.5.2.
φ Vn = 0.7 × 727.2
= 509.04 kN
Vu
= gaya geser yang terjadi
= 112.5 kN < φ Vn = 509.04 kN….
Pelat mampu menahan gaya geser terjadi
q = 5.625 kPa = 562.5 Kg/m 2
Beban yang bekerja :
qL
= 562.5 x 1.75 x 2 = 1968.75
kg/m = 19.69 kN/m
Perencanaan Gelagar Memanjang
• Beban garis (KEL)
Menurut ketentuan SNI T-02-2005 ps 6.3.1
(3), beban garis (KEL) sebesar p kN/m,
ditempatkan tegak lurus dari arah lalu –
lintas pada jembatan dimana besarnya :
P
= 49 kN/m = 4900 kg/m
Faktor beban dinamik yang berlaku untuk
KEL ditentukan melalui persamaan :
U
P1
= (1 + DLA) × P × b1 × K TD
Dengan,
DLA = 0.3
Gambar 5.1. Detail Perencanaan Gelagar
gelagar memanjang
dimensi : 500 x 300 x
Ix
Iy
Zx
Zy
tf
tw
=
=
=
=
=
=
71000
8110
2910
541
18
11
140.80 kg/m
1857.55 kg/m
b. Beban Hidup
• Beban terbagi rata (UDL)
Menurut ketentuan SNI T-02-2005 ps. 6.3.1
(2) untuk :
15
L ≥ 30 m ; q = 9.0 × (0.5 + ) kPa
L
Pembeban UDL :
15
) kPa
L = 120 m ; q = 9.0 × (0.5 +
120
Untuk perencanaan gelagar jembatan ini
menggunakan profil baja dengan mutu BJ 55,
dengan ketentuan sebagai berikut :
•
Tegangan leleh
→ fy = 410
MPa
•
Tegangan ultimate
→ fu = 550
MPa
•
Modulus Elastisitas
E = 2.1 x
106 kg/cm2
Untuk perencanan
dipilih profil WF dengan
11 x 18
Data – data profil :
g = 128 kg/m ;
A = 163.5 cm2 ;
ix = 20.8 cm ;
iy = 7.04 cm ;
d = 488 mm ;
b = 300 mm ;
101.50 kg/m
• Qd (u) = 1857.55 kg/m
• MD = 1 × Qd (u) × L2
8
= 1 × 1857.55 × 5 2
8
= 5804.844 Kg.m
BAB V
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN
5.1
250.25 kg/m
U
K TD
= 1.8
cm4
cm4
cm3
cm3
mm
mm
Maka,
P1
= (1 + 0.3) × 49 × 1.75 × 1.8
= 200.655 kN
= 20065.5 Kg
5.1.1
Pembebanan
a. Beban Mati
• Berat pelat beton
= 0.25 x 1.75 x 2400 x 1.3 = 1365.00 kg/m
9
406
≤ 1680
15
410
27.07
Sayap :
≤ 82.97 → OK !!
b
2 tf
≤ 170 ..... (LRFD Psl. 7.6.4
fy
tabel 7.5.1)
300 ≤ 170
410
2 x 18
8.33
≤ 8.39 → OK !!
Penampak kompak : Mnx = Mpx
Gambar 5.2. Pembebanan Akibat Beban UDL
dan KEL
5.1.2.2
Kontrol tekuk lateral
Dipasang shear connector praktis sejarak 120
cm sebagai pengaku arah lateral.
E ..... (LRFD Psl.
• LP =
1.76 × i y
fy
8.3.3 tabel 8.3.2)
1
= 1
2
× q L × L + × P1 × L
4
8
= 1
1
2
× 3150 × 5 + × 20065 .5 × 5
4
8
= 34925.63 kgm
ML1
= 1.76 × 7.04 ×
c. Momen akibat beban truk ”T”
Menurut SNI T-02-2005, besar beban truk
”T” adalah sebesar 112.5 kN
210000
410
= 280.42 cm
LB = 120 cm ⇒ LP >
(Bentang Pendek)
Mnx = Mpx
Mp = Z x × fy = 2910 × 4100
= 11931000 Kg.cm
φ .M n ≥ M u
•
•
•
LB
0.9 × 11931000 ≥ 3492563
10737900 Kg.cm ≥ 3492563 Kg.cm
5.1.3
Kontrol lendutan
Persyaratan untuk lendutan per bentang
memanjang
(L = 5 m)
a. Lendutan ijin :
• δ
= 1 λ = 1 × 500 = 0.625 cm ..... SNI
Gambar 5.3. Pembebanan Akibat Beban Truk
ML2
= T ( 1 + 0.3 ) × 1 × L × K U
TT
4
= 112.5 × ( 1 + 0,3 ) × 1 × 5 × 1.8
4
= 329.063 kN.m = 32906.3 Kg.m
ijin
b.
Karena ML1 > ML2 , maka dipakai momen
akibat beban UDL dan KEL yaitu ML1 =
34925.63 Kg.m
5.1.2
Kontrol kekuatan lentur
5.1.2.1 Kontrol penampang
Badan :
h
≤ 1680 ..... (LRFD Psl. 7.6.4
tw
fy
800
800
T-03-2005 ps. 4.7.2
Lendutan akibat beban hidup ( UDL +
KEL ) :
•
δ
(udl + kel )
1
48
×
P1 λ
= 5
384
×
qL λ
E Ix
3
E Ix
4
19.69 x ( 500 )
= 5
×
384 2.1 x 10 6 x 71000
tabel 7.5.1)
10
4
+
tf =
tw =
3
+ 1 20065.5 x (500)
×
6
48 2.1 x 10 x 71000
= 0.107 + 0,351 = 0,458 cm
c.
5.2.1
Pembebanan
a. Beban Mati
Sebelum komposit
• q D1 (u ) = q D1 = 4966.886 kg/m
• M
= 1 × q × B2
D1
Q1
8
= 1 × 4966 .886 × 10 .5 2
8
= 68449.9 Kg.m
Sesudah komposit
Ra
= 5944.19 Kg = 59.4419 kN
Lendutan akibat beban truck :
3
= 1 PT λ
×
(T)
48
E Ix
11250
× ( 500) 3
1
=
×
48 2.1 x 10 6 x 71000
= 0.196 cm
Dipakai beban dari lendutan yang lebih
besar yaitu akibat beban UDL + KEL =
0.522 cm
≤ δ
• δ
ijin
(udl + kel )
0.522 ≤ 0,625 .... OK
•
δ
MQ2
= (Ra x 5.25) – (31.20 x 1 x 4.45) – (7.15 x 3.95 x
1.975)
= (59.4419 x 5.25) – (31.20 x 1 x 4.45) – (7.15 x
3.95 x 1.975)
= 312.07 – 138.84 – 55.78
= 506.69 kN.m = 50669 Kg.m
b. Beban Hidup
Beban ”D” = Beban UDL + Beban KEL
= 5625 + 12740 = 18365 kg/m
- q1 = 100 % x 18365 = 18365 kg/m
- q2 = 50 % x 18365 = 9182.5 kg/m
Mmax L1 = Va x 5.25 – q2 x 1.2 x 3.35 – q1 x
2.75 x 1.375
= (61522.75 x 5.25) – (9182.5 x 1.2
x 3.35) – (18365x 2.75 x 1.375)
= 216638.1 kgm
c. Beban truk “T’
Va
= 26325 × 21
10.5
= 52650 Kg
5.1.4 Kontrol geser
Gaya geser maksimum terjadi apabila
beban hidup berada dekat dengan
perletakan.
Jadi Va yang digunakan adalah Va akibat
beban truk sebesar 29250 kg.
h
≤ 1100 ..... (LRFD Psl.
•
tw
fy
8.8.2-a)
406 ≤ 1100
15
290
•
27.07
≤
Vu
≤ φ×V
64.59 ...... OK
..... (LRFD Psl.
n
8.8.3-a)
Vu
≤ 0.6 × fy × Aw
Dimana,
Aw = d × tb
Sehingga :
29250 Kg ≤ 0.6 × 2900 × 48 .8 × 1.5
29250 Kg ≤ 127368 Kg ..... OK!!
5.2
34 mm
18 mm
Mmax L2 a = Va x 5.25 – T ( 2.25 + 0.5 )
= 52650 x 5.25 – 26325 x ( 2.25 + 0.5 )
= 204018.75 kgm
Dari kondisi di atas, maka dipilih kondisi yang
memberikan Mmax terbesar yaitu :
M max L1
= 216638.1 Kg.m
BAB VI
KONSTRUKSI PEMIKUL UTAMA
Perencanaan Gelagar Melintang
Untuk perencanan awal gelagar melintang
dipilih profil WF dengan dimensi : 900 x
300 x 18 x 34
• Data – data profil :
g = 286 kg/m ; Ix = 498.000 cm4
A = 364 cm2 ; Iy = 15.700 cm4
ix = 37 cm
; Zx = 12.221 cm3
iy = 6,56 cm
; Zy =
1.619 cm3
d = 912 mm ; Sx = 10.900 cm3
b = 302 mm ; Sy =
1.040 cm3
6.1 Umum
f = 24 m → syarat : 1 ≤ f ≤ 1 ..... (A. Hool &
6
L
5
W.S Kinne)
untuk f = 24 = 0.2 ≤ 0.2 K OK
L
11
120
h
→
= 4m
1
h
1
≤
≤
40
L
25
syarat :
Hool & W.S Kinne)
untuk h = 4 = 0.033 ≤ 0.04 K OK
L
120
6.2
Batang Penggantung
Persamaan parabola :
Yn = 4 . f . X . ( L − X ) ..... (A. Hool
L2
& W.S Kinne)
L
= 120 m
X
Y
Yn'
0
0
24
0.000
11
5
0
24
0.000
10
10
0
24
7.333
9
15
0
24
10.500
8
20
0
24
13.333
7
25
0
24
15.833
6
30
0
24
18.000
5
35
0
24
19.833
4
40
0
24
21.333
3
45
0
24
22.500
2
50
0
24
23.333
1
55
0
24
23.833
0
60
0
24
Segm
en
X
(m)
Y
(m)
Yn'
(m)
0
9
0
5
11.
370
10
13.
697
11-12
11
10
;
f =9-10
24 m
9
;
15
20
12.
982
25
15.
516
30
17.
803
35
19.
856
40
21.
685
45
23.
301
50
24.
710
55
25.
919
1
Profil yang dipakai WF 350 x 350 x 14 x 22
dengan data – data sebagai berikut :
A = 202 cm2 ;
ix = 15.30 cm
g = 159 kg/m ;
iy = 8.90 cm
60
26.
934
770.1
5.606
770.1
5.498
770.1
5.405
770.1
5.324
770.1
5.254
770.1
5.195
770.1
5.144
770.1
5.102
-1.919
0-1
0
5.729
-0.710
1-2
24.000
770.1
0.700
2-3
2
6.111
2.315
3-4
3
770.1
4.144
4-5
4
5.515
6.197
5-6
5
770.1
8.484
6-7
6
5.412
11.018
7-8
7
770.1
13.816
8-9
8
∆ Sn
(m)
10.303
Yn’ = f - Yn
10.
184
An
(cm²)
12.630
10-11
panjang
penggantung
12
Titik
12
Tabel 6.1 Panjang Penggantung
Frame
..... (A.
-2.934
6.3.2 Penampang Busur
Ukuran tebal sayap (tf) dan tebal badan (tw) :
Segmen 11-12 sampai dengan segmen 0-1 :
d = 498 mm
B = 432 mm
tf = 70 mm
tw= 45 mm
Luas penampang :
A = 770.1 cm2
Momen inersia penampang :
Ix = 298000 cm4
Konstruksi Busur
6.3.1
Bentuk Geometrik Busur
Persamaan parabola :
Yn
= 4 . f . X (L − X)
L2
L
= 120 m ; f = 24 m ; Yn’ = f - Yn
∆ Sn = (Y ' − Y ' ) 2 + ∆X 2
n
n −1
Tabel 6.3 Persamaan Parabola Busur
Momen tahanan penampang :
12
W = 12000 cm3
WF 500 x 300 x 11 x 18 (memanjang)
Baut pada balok melintang
BAB VII
KONSTRUKSI SEKUNDER
Baut pada balok memanjang
Ikatan Angin Atas
WF 300x300x11x17(horizontal)
WF 250x250x11x11 (diagonal)
Ikatan angin bawah
WF 250x250x11x11 (diagonal)
Portal Akhir
Balok end frame WF 400x400x45x75
Kolom end frameWF 450 x 200 x 8 x 12
Profil siku 90 x 90 x 13
WF 900 x 300 x 18 x 34 (melintang)
8.2 Sambungan Gelagar Melintang – Batang
Tarik
Alat sambung yang digunakan adalah :
Baut
→ db
= 32 mm ; BJ 41
Pelat
→ tp
= 30 mm ; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
920435.96
n
= Pu =
49762.83
Vd
= 10 baut
BAB VIII
PERHITUNGAN SAMBUNGAN
8.1
Sambungan Gelagar Melintang –
Gelagar Memanjang
Alat sambung yang digunakan adalah
baut mutu tinggi (HTB) yang perencanaannya
berdasarkan AISC – LRFD.
•
Kekuatan geser baut (LRFD 13.2.2.1 )
Vd = φf x Vn
b
Dimana → Vn
= r1 x f u x Ab
•
Kekuatan tumpu (LRFD 13.2.2.4 )
Rd
= φf x Rn
Dimana → Rn
= 2,4 x db x tp x fu
Data – data perencanaan :
Pelat penyambung → tp
= 10 mm
Baut
→ db
= 19 mm
•
Sambungan pada gelagar memanjang (2
bidang geser)
Kekuatan ijin 1 baut :
Kekuatan geser baut
Vd
= φf x Vn = 9356.45 kg
Kekuatan tumpu baut
Rd
= φf x Rn = 28044 kg
Jumlah baut yang diperlukan.
19596.56
n = Pu =
9356.45
Vd
= 3 baut
•
Sambungan pada gelagar melintang
Kekuatan geser baut
Vd
= φf x Vn = 9356.45 kg
Kekuatan tumpu baut
Rd
= φf x Rn = 28044 kg
Jumlah baut yang diperlukan.
27026.69
n = Pu =
9356.45
Vd
= 3 baut (2 sisi)
8.3 Sambungan Gelagar Melintang –
Batang Penggantung
Alat sambung yang digunakan adalah :
Baut
→ db
= 26 mm
; BJ 41
Pelat
→ tp
= 20 mm
; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
97562.77
n
= Pu =
21900.83
Vd
= 6 baut
8.4 Sambungan Batang Penggantung –
Rangka Busur
Alat sambung yang digunakan adalah :
Baut
→ db
= 26 mm
; BJ 41
Pelat
→ tp
= 16 mm
; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
97562.77
n
= Pu =
21900.83
Vd
= 6 baut
8.5 Sambungan Konstruksi Busur
8.5.1 Sambungan Batang Atas
Dari hasil perhitungan diperoleh :
a.
Frame 110
Direncanakan :
Baut
→ db
= 26 mm ; BJ 41
Pelat
→ tp
= 20 mm ; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
1131342.54
n
= Pu
=
21900.83
Vd
= 52 baut
13
n
PLAT t=20mm
858898.46
= Pu =
21900.83
Vd
= 40 baut
BAUT 52Ø26
B2
BAUT 10Ø40
BAUT 43Ø26
BAUT 6Ø26
BAUT 45Ø26
A2
BAUT 45Ø26
A1
STUD CONNECTOR
ANCHOR BOLT
B1
b.
Frame 34
Direncanakan :
Baut
→ db
= 26 mm
Pelat
→ tp
= 20 mm
Jumlah baut yang dibutuhkan
728709.82
n
= Pu =
21900.83
Vd
; BJ 41
; BJ 37
c.
= 34 baut
D2
0.50
0.80
= 45 baut
0.80
1.14
0.80
Frame 1
Direncanakan :
Baut
→ db
= 26 mm ; BJ 41
Pelat
→ tp
= 20 mm ; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
968897.75
n
= Pu
=
21900.83
Vd
0.80
0.80
1.25
1.14
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
0.40
0.80
0.80
0.80
1.14
0.50
1.25
0.72
0.80
1.14
1.56
0.80
0.40
0.72
0.80
0.80
0.50
0.72
1.56
0.72
D1
8.5.2
Sambungan Batang Bawah
a.
Frame 117
Direncanakan :
Baut
→ db
= 26 mm ; BJ 41
Pelat
→ tp
= 20 mm ; BJ 37
Jumlah baut yang dibutuhkan
C2
14
M
H
Ta
Gg
Rm
A
Hg
Tag
BAB IX
DESAIN PERLETAKAN
9.1.
Perencanaan Perletakan
Direncanakan perletakan baja
Mutu baja
= BJ 50
Mutu beton = f’c 35 Mpa
= 350 kg/cm
=
=
=
=
=
=
=
=
Beban mati (dead load)
Beban hidup (live load)
Tekanan tanah
Gaya gesek = 0,15 (M + H)
Gaya Rem (traffic load)
Beban angin (wind load)
Gaya gempa (earthquake)
Tekanan tanah akibat gempa
S3
S3
S3
S2
S2
h
S4
h
S5
S1
L
L
b
Perhitungan daya dukung S-1
Cn × A JHP × kell
P=
+
3
5
Dengan,
P
= daya dukung tanah
Cn
= nilai konus pada kedalaman n
A
= luas penampang tiang pancang
= 1 × π × D 2 = 1 × π × 60 2 = 2827.84
4
4
cm2
JHP
= nilai jumlah hambatan pelekat pada
kedalaman n
Kell
= keliling tiang pancang
= π × D = π × 60 = 188.50 cm
135
580
Pijintekan =
166 × 2827.84 1350 × 188.5
+
= 207368.81
3
5
Kg
500
800
1350 × 188.5
= 50895 Kg
5
= Pijin
× η = 207.3 x 0.62 = 128.57
Pijin cabut =
550
QL
550
100
tekan
ton
Yang terjadi :
Ptekan
= 70.50
Pcabut
= -7.30
ton
ton
800
Kontrol Kekuatan Tiang
Dari
Spesifikasi
Wika
Pile
Classification direncanakan tiang pancang beton
dengan :
BAB X
STRUKTUR BAWAH JEMBATAN
• Diameter
• Tebal
• Luas
Rangkuman Data Beban
Beban
M
H
Ta 1
Ta 2
Ta 3
Ta 4
Gg
Rm
A
Hg (atas)
Hg (bawah)
Tag
V
(ton)
1044.40
61.52
Hy
(ton)
36.72
54.48
136.20
40.56
165.89
25.00
28.09
192.43
244.56
Hx
(ton)
Ordinat
My
Mx
(m)
(ton-m)
(ton-m)
0.00
0.00
0.00
0.00
4.50
165.24
1.33
72.46
2.50
340.50
1.67
67.74
9.00
1493.00
9.00
225.00
36.47
9.00
328.24
93.64
9.00
252.82
842.73
192.43
2.72
523.41
523.41
2.72
665.20
•
•
•
•
•
•
•
Dimana :
15
: 60 cm
: 10 cm
: 1570.80 cm2
: 243.47 inch2
Kelas
: C
fc’
: 600 kg/cm2
: 8533.64 psi
fpe
: 55.25 kg/cm2
: 785.81 psi
Allowable axial
: 211.60 ton
Bending moment crack : 29.00 t-m
Bending moment ultimate : 58.00 t-m
P ultimit tiang = (0.85 x fc’ – 0.60 x fpe) x
0.6 x A
= (0.85 × 8533.64 − 0.6 × 785.81) × 0.6 × 243.47
= 990743.90 lbs
= 449.39 ton
• Modulus elastisitas (E) = wc1.5x0.043x fc'
=24001.5x0.043 60
= 39161.65 MPa
= 391616.47 kg/cm2
• Momen inersia (I)
= 1 π 60 4 − 40 4
64
= 510508.81 cm4
Perencanaan Tulangan Abutment Dan
Pilecap
Penulangan pilecap
Perhitungan tulangan pilecap yaitu penulangan
lentur pada pilecap, dianalisa sebagai balok
kantilever dengan perletakan jepit. Beban yang
diterima pilecap adalah beban terpusat dari tiang
sebesar P dan beban merata dari berat pilecap
dan urugan diatasnya sebesar q. Perhitungan
dari gaya dalam dianalisa dengan statis tertentu.
Data perencanaan :
• fc’ = 35 MPa
• fy = 360 Mpa
• q = Lebar pilecap x tinggi pilecap x γ beton
= 12 x 2 x 2.4 = 57.60 t/m
• P = Dari gaya reaksi PV 1 tiang = 70.50 t
Mu = Ptiang pancang x (0.8 + 2.7) – berat poer x
3.6 x 1.8
= (70.50 x 7 x 0.8 + 70.50 x 7 x 2.70) –
57.60 x 3.6 x 1.8
= 1354 ton-m
= 13540000000 Nmm
• Tebal plat = 2.0 m
• Diameter tul utama = 32 mm
• Diameter tul memanjang = 32 mm
• Selimut beton = 100 mm
d = t - selimut beton - 0.5 φutama φmemanjang
= 1852 mm
600
ρbalance
= 0.85 x fc' x β1
(
m
ρperlu
)
12.10
1− 1−
360
= 0.0014
Syarat :
ρmin < ρperlu < ρmax
Pakai ρmin = 0.004
Luas Tulangan
As perlu
= ρxbxd
= 0.004 x 1000 x 1852
= 7408 mm2
Digunakan tulangan φ 32 - 100 mm (As =
8846.73 mm2)
Untuk tulangan memanjang :
As perlu
= ρxbxd
= 0.0014 x 1000 x 1852
= 2592 mm2
Digunakan tulangan φ 32 - 275 mm (As =
3728.79 mm2 )
Kontrol geser poer
Gaya geser yang terjadi :
Vu
= Jumlah reaksi tiang x jumlah
tiang
= 70.50 x 7 = 493.50 ton
Kekuatan beton :
φ Vc = 0.6 x 1
= 0.6 x 1
6
6
fc' bw d
35 x 12000 x 1852
= 13147896 N
= 1314.79 ton
Vu < φ Vc → Tidak perlu tulangan
geser.
Pasang tulangan geser praktis Φ 16 – 550
mm
x
fy
600 + fy
600
= 0.85 x 35 x 0.81
x
360
600 + 360
= 0.042
ρmax
= 0.75 x ρbalance ..... SNI 03 - 2847 2002 Ps. 12.3.3
ρmin
= 1.64 N/mm2
fy
360
=
=
0.85 fc'
0.85 x 35
= 12.10
2 m Rn
= 1
1− 1−
fy
m
= 1
2 x 12.10 x 1.64
= 0.0314
= 1.4 = 0.004
fy
Koefisien Ketahanan
13540000000
Mu
=
Rn
=
0.85 x 1000 x 1852 2
φ x b x d2
16
Penulangan dinding abutment
Kontrol apakah dinding abutment
dihitung sebagai kolom atau dinding. Kontrol
dilakukan dengan menggunakan rumus :
ΣPu < φ.10%.0,85.fc.A
Dengan,
ΣPu
= jumlah total gaya aksial yang terjadi
= 1105.93 ton = 11059300 N
fc’
= 35 Mpa
A
= luas penampang
= 2.4 x 12 = 28.80 m2 = 28800000 mm2
φ x 10% x 0.85 x fc’ x A
x 0.85 x 35 x 28800000
Digunakan tulangan φ 32 – 100 mm (As =
107313.97 mm2)
Untuk tulangan memanjang digunakan :
As perlu
= ρxbxd
= 0.0014 x 12000 x 2152
= 36153.60 mm2
Digunakan tulangan φ 32 - 200 mm (As =
48254.86 mm2 )
= 0.7 x 10%
= 59976000
N < 11059300 N
Maka perhitngan dinding abutment dihitung
sebagai pelat.
Untuk perencanaan dinding abutment
direncanakan berdasarkan momen maksimum
yang terjadi Mxmax = 2363.93 tm maka akan
direncanakan Tulangan abutment
• Mmax = 2363.93 tm = 2.36 x 1010 Nmm
• Tebal dinding abutment = 240 cm
• Diameter tul utama
= 32 mm
• Diameter tul mmanjang = 32 mm
• Selimut beton
= 200 mm
dx
= t – selimut beton – 0.5 φutama – φmemanjang
= 2152 mm
600
ρbalance = 0.85 x fc' x β1
BAB XI
PENUTUP
11.1
Kesimpulan
Dari hasil perencanaan yang diperoleh dapat
disimpulkan sebagai berikut:
1. Dimensi melintang lantai kendaraan
lengkap dengan trotoar adalah 10 m
untuk jalan 2 jalur 2 arah. Tinggi fokus
x
busur adalah 24 m.
fy
600 + fy
2. Pelat lantai kendaraan komposit, dengan
600
= 0.85 x 35 x 0.81
tebal pelat beton bertulang 250 mm.
x
360
600 + 360
Tulangan terpasang arah melintang D16200 dan arah memanjang D13-200.
= 0.042
ρmax
= 0.75 x ρbalance ..... (SNI 03 - 2847 - 2002 Ps. 3. Gelagar melintang WF 900.300.18.34,
lendutan 0.0093 m (UDL+KEL) dan
12.3.3)
0.0077 m (T) ≤ 0.0131 m (Yijin).
= 0.0314
4. Struktur utama busur berupa profil WF
ρmin
= 1.4 = 0.004
400x400x45x70
dan
penggantung
fy
menggunakan WF 350 x 350 x 14 x 22.
5. Struktur sekunder berupa ikatan angin
a.
Koefisien Ketahanan
atas dengan dimensi profil yaitu WF 300
Mu
Rn
=
x 300 x 11 x 17, ikatan angin bawah
2
φxbxd
menggunakan profil WF 300 x 300 x 11 x
17 (diagonal), sedangkan untuk dimensi
2.36 x 1010
=
portal akhir berupa profil WF 400 x 400 x
0.85 x 12000 x 2152 2
45 x dengan menggunakan mutu baja BJ
= 0.50 N/mm2
55.
360
fy
m
=
=
6. Perletakan berupa perletakan sendi dan
0.85 × 35
0.85 fc'
rol.
7. Konstruksi abutment berupa dinding
= 12.10
penuh setebal 2.4 m selebar 12 m untuk
2 m Rn
ρperlu
= 1
1− 1−
mendukung bentang 120 m yang ditumpu
fy
m
pondasi tiang pancang beton dengan
diameter 0,6 m dengan kuat tekan K600,
2 x 12.10 x 0.50
= 1
1− 1−
sebanyak 35 buah kedalaman 13 m untuk
12.10
360
S-1 dan . Ukuran pile cap (poer) 9.6 x 12
= 0,0014
x 2 m.
Syarat :
8. Stabitas struktur bangunan bawah
ρmin < ρperlu < ρmax
diperhitungkan untuk beban layan
Dipakai → ρmin = 0.004
(service load) dan juga dikontrol terhadap
beban-beban selama masa pelaksanaan.
b. Luas Tulangan
As perlu
= ρxbxd
= 0.004 x 12000 x 2152
= 103296 mm2
17
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
DAFTAR PUSTAKA
Standar Nasional Indonesia (SNI) T-022005.
Standar
Pembebanan
Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
Standar Nasional Indonesia (SNI) T-032005. Perencanaan Struktur Baja Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
Standar Nasional Indonesia (SNI) T-122004. Perencanaan Struktur Beton Untuk
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
Bridge
Design
Manual
Bridge
Management System (BMS). 1992.
Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Bina
Marga.
Chen, Wai-Fah, Duan, Lian. 2000. Bridge
Engineering Handbook. Boca Raton.
London
Sosrodarsono, Suyono.Ir, dan Nakazawa,
Kazuto. 1984. Mekanika Tanah dan Teknik
Pondasi. Jakarta : PT. Pradnya Paramitha.
Troitsky, M. S. 1994. Planning and Design
of Bridge. John Wiley & Sons, Inc. New
York
18